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Future cancel迷惑性boolean入?yún)⒔馕?/h1>

更新時(shí)間：2023年02月28日 16:49:13 作者：Code皮皮蝦

這篇文章主要為大家介紹了Future cancel迷惑性boolean入?yún)⒔馕觯行枰呐笥芽梢越梃b參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

前言

當(dāng)我們使用線程池submit一個(gè)任務(wù)后，會(huì)返回一個(gè)Future，而在Future接口中存在一個(gè)cancel方法，來(lái)幫助我們?nèi)∠羧蝿?wù)。

但是cancel方法有一個(gè)boolean類(lèi)型的入?yún)?，比較迷惑，之前也了解過(guò)該入?yún)?code>true 和 false的區(qū)別，但過(guò)一段時(shí)間之后就又忘了，遂寫(xiě)了本文進(jìn)行記錄，順便了解下源碼～

/**
 * Attempts to cancel execution of this task.  This attempt will
 * fail if the task has already completed, has already been cancelled,
 * or could not be cancelled for some other reason. If successful,
 * and this task has not started when {@code cancel} is called,
 * this task should never run.  If the task has already started,
 * then the {@code mayInterruptIfRunning} parameter determines
 * whether the thread executing this task should be interrupted in
 * an attempt to stop the task.
 *
 * <p>After this method returns, subsequent calls to {@link #isDone} will
 * always return {@code true}.  Subsequent calls to {@link #isCancelled}
 * will always return {@code true} if this method returned {@code true}.
 *
 * @param mayInterruptIfRunning {@code true} if the thread executing this
 * task should be interrupted; otherwise, in-progress tasks are allowed
 * to complete
 * @return {@code false} if the task could not be cancelled,
 * typically because it has already completed normally;
 * {@code true} otherwise
 */
boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

上面是cancel方法的接口定義，當(dāng)然英文看著麻煩，咱直接翻譯成看得懂的～

cancel方法，會(huì)嘗試取消任務(wù)的執(zhí)行，但如果任務(wù)已經(jīng)完成、已經(jīng)取消或其他原因無(wú)法取消，則嘗試取消任務(wù)失敗。

如果取消成功，并且在取消時(shí)

該任務(wù)還未執(zhí)行，那么這個(gè)任務(wù)永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行。
如果該任務(wù)已經(jīng)啟動(dòng)，那么會(huì)根據(jù)cancel的boolean入?yún)?lái)決定是否中斷執(zhí)行此任務(wù)的線程來(lái)停止任務(wù)。

通過(guò)注釋我們大致能了解到cancel的一個(gè)作用，但是還不夠細(xì)致，接下來(lái)我們通過(guò)源碼解讀詳細(xì)的帶大家了解一下～

FutureTask任務(wù)狀態(tài)認(rèn)知

首先，我們先了解下FutureTask中對(duì)任務(wù)狀態(tài)的定義

在使用線程池submit后，實(shí)際上是返回的一個(gè)FutureTask，而FutureTask中對(duì)于任務(wù)定義了以下?tīng)顟B(tài)，并且在注釋中，也定義了狀態(tài)的流轉(zhuǎn)過(guò)程～

/**
 * Possible state transitions:
 * NEW -> COMPLETING -> NORMAL
 * NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL
 * NEW -> CANCELLED
 * NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED
 */
private volatile int state;
private static final int NEW          = 0;
private static final int COMPLETING   = 1;
private static final int NORMAL       = 2;
private static final int EXCEPTIONAL  = 3;
private static final int CANCELLED    = 4;
private static final int INTERRUPTING = 5;
private static final int INTERRUPTED  = 6;

但是通過(guò)對(duì)上面狀態(tài)定義的了解，我們可以發(fā)現(xiàn)，在FutureTask中并沒(méi)有一個(gè)表明任務(wù)處于執(zhí)行中的一個(gè)狀態(tài)！

直接看FutureTask的run方法源碼

public void run() {
    if (state != NEW ||
        !RUNNER.compareAndSet(this, null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                // 執(zhí)行任務(wù)
                result = c.call();
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {
                result = null;
                ran = false;
                // 執(zhí)行異常
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                // 正常執(zhí)行完畢
                set(result);
        }
    } finally {
      //... 省略
    }
}
?
protected void setException(Throwable t) {
  if (STATE.compareAndSet(this, NEW, COMPLETING)) {
    outcome = t;
    STATE.setRelease(this, EXCEPTIONAL); // final state
    finishCompletion();
  }
}
?
protected void set(V v) {
  if (STATE.compareAndSet(this, NEW, COMPLETING)) {
    outcome = v;
    STATE.setRelease(this, NORMAL); // final state
    finishCompletion();
  }
}

通過(guò)上面源碼，我們也能了解到

當(dāng)任務(wù)正常執(zhí)行完畢時(shí)，任務(wù)狀態(tài)流轉(zhuǎn): NEW -> COMPLETING -> NORMAL
任務(wù)執(zhí)行異常時(shí)，任務(wù)狀態(tài)流轉(zhuǎn): NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL

所以，當(dāng)任務(wù)剛創(chuàng)建，或者是任務(wù)在執(zhí)行過(guò)程中，任務(wù)的狀態(tài)都是NEW

cancel源碼分析

此時(shí)再來(lái)分析cancel源碼

public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
    // NEW為新建或者運(yùn)行態(tài)
    // 1. 此時(shí)任務(wù)已經(jīng)不是NEW，說(shuō)明要么是完成要么是異常，取消不了，所以返回false
    // 2. 此時(shí)任務(wù)還是NEW，如果我們傳入true，則CAS標(biāo)記任務(wù)為INTERRUPTING，否則是CANCELLED
    // 防止并發(fā)取消任務(wù)，CAS只會(huì)有一個(gè)線程成功，其余線程失敗
    if (!(state == NEW && STATE.compareAndSet
          (this, NEW, mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED)))
        return false;
    try {    
        // 傳入true，則打斷該任務(wù)的執(zhí)行線程
        if (mayInterruptIfRunning) {
            try {
                Thread t = runner;
                if (t != null)
                    t.interrupt();
            } finally {
                // 比較任務(wù)狀態(tài)為INTERRUPTED
                STATE.setRelease(this, INTERRUPTED);
            }
        }
    } finally {
        finishCompletion();
    }
    return true;
}

通過(guò)對(duì)FutureTask任務(wù)狀態(tài)的認(rèn)知，再結(jié)合對(duì)cancel源碼的分析

我們可以總結(jié)出以下結(jié)論

當(dāng)任務(wù)已經(jīng)完成或者異常時(shí)，無(wú)法取消任務(wù)

任務(wù)處于新建或者運(yùn)行狀態(tài)時(shí)

cancel方法入?yún)魅?code>true

將任務(wù)狀態(tài)NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED，并打斷執(zhí)行該任務(wù)的線程

cancel方法入?yún)魅?code>false

將任務(wù)狀態(tài)NEW -> CANCELLED

但有個(gè)問(wèn)題，傳入false只是將狀態(tài)從NEW變成CANCELLED嘛，這好像沒(méi)啥用?。?/p>

當(dāng)然不是，此時(shí)我們需要再回頭看看FutureTask的run方法

public void run() {
    if (state != NEW ||
        !RUNNER.compareAndSet(this, null, Thread.currentThread()))
        return;
    try {
        Callable<V> c = callable;
        if (c != null && state == NEW) {
            V result;
            boolean ran;
            try {
                result = c.call();
                ran = true;
            } catch (Throwable ex) {
                result = null;
                ran = false;
                // 執(zhí)行異常
                setException(ex);
            }
            if (ran)
                // 正常執(zhí)行完畢
                set(result);
        }
    } finally {
      //... 省略
    }
}

run方法開(kāi)頭我們可以看到，如果任務(wù)的狀態(tài)不是NEW，那么會(huì)直接return，不執(zhí)行任務(wù)

那此時(shí)再想想傳入false將任務(wù)狀態(tài)從NEW -> CANCELLED，是不是當(dāng)任務(wù)還沒(méi)有開(kāi)始執(zhí)行時(shí)，我們cancel(false)就可以取消掉未執(zhí)行的任務(wù)了～

總結(jié)

通過(guò)上面的源碼解讀，我們大致能了解了cancel的機(jī)制，但是我們還是完善的總結(jié)一下

任務(wù)如果不是NEW狀態(tài)是不會(huì)執(zhí)行的

cancel取消任務(wù)會(huì)改變?nèi)蝿?wù)的狀態(tài)

如果傳入true, 則將任務(wù)狀態(tài)NEW -> INTERRUPTING -> INTERRUPTED，并打斷執(zhí)行該任務(wù)的線程
如果傳入false，將任務(wù)狀態(tài)NEW -> CANCELLED

傳入false只能取消還未執(zhí)行的任務(wù)

傳入true，能取消未執(zhí)行的任務(wù)，能打斷正在執(zhí)行的任務(wù)

擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)

在cancel源碼中，我們可以看到finally中會(huì)去調(diào)用finishCompletion

那么，finishCompletion是干啥的呢？

private void finishCompletion() {
    // assert state > COMPLETING;
    for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) {
        // 原子性將WAITERS設(shè)置為null
        if (WAITERS.weakCompareAndSet(this, q, null)) {
          
            // 遍歷WAITERS，將阻塞的線程都喚醒
            for (;;) {
                Thread t = q.thread;
                if (t != null) {
                    q.thread = null;
                    LockSupport.unpark(t);
                }
                WaitNode next = q.next;
                if (next == null)
                    break;
                q.next = null;
                q = next;
            }
            break;
        }
    }
?
    // 擴(kuò)展方法，交給自己實(shí)現(xiàn)
    done();
?
    callable = null;
}

大家可以想想，當(dāng)我們submit一個(gè)任務(wù)時(shí)，一般情況下都會(huì)需要去獲取他的返回值，會(huì)調(diào)用get方法進(jìn)行阻塞獲取

在FutureTask中，會(huì)維護(hù)一條鏈表，該鏈表記錄了等待獲取該任務(wù)返回值被阻塞的線程

在調(diào)用get方法時(shí)，會(huì)將組裝waiters鏈表

所以，當(dāng)我們?nèi)∠粋€(gè)任務(wù)時(shí)，是不是也應(yīng)該去將阻塞等待獲取該任務(wù)的所有線程進(jìn)行喚醒，而finishCompletion方法就是做這個(gè)事情的～

以上就是Future cancel迷惑性boolean入?yún)⒔馕龅脑敿?xì)內(nèi)容，更多關(guān)于Future cancel boolean入?yún)⒌馁Y料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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目錄

前言

FutureTask任務(wù)狀態(tài)認(rèn)知

cancel源碼分析

總結(jié)

擴(kuò)展知識(shí)點(diǎn)

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