Future cancel迷惑性boolean入參解析
前言
當我們使用線程池submit
一個任務後,會返回一個Future
,而在Future
接口中存在一個cancel
方法,來幫助我們取消掉任務。
但是cancel
方法有一個boolean
類型的入參,比較迷惑,之前也瞭解過該入參true 和 false
的區別,但過一段時間之後就又忘瞭,遂寫瞭本文進行記錄,順便瞭解下源碼~
/** * 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,當然英文看著麻煩,咱直接翻譯成看得懂的~
cancel
方法,會嘗試取消任務的執行,但如果任務已經完成、已經取消或其他原因無法取消,則嘗試取消任務失敗。
如果取消成功,並且在取消時
- 該任務還未執行,那麼這個任務永遠不會執行。
- 如果該任務已經啟動,那麼會根據
cancel
的boolean
入參來決定是否中斷執行此任務的線程來停止任務。
通過註釋我們大致能瞭解到cancel
的一個作用,但是還不夠細致,接下來我們通過源碼解讀詳細的帶大傢瞭解一下~
FutureTask任務狀態認知
首先,我們先瞭解下FutureTask
中對任務狀態的定義
在使用線程池submit
後,實際上是返回的一個FutureTask
,而FutureTask
中對於任務定義瞭以下狀態,並且在註釋中,也定義瞭狀態的流轉過程~
/** * 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;
但是通過對上面狀態定義的瞭解,我們可以發現,在FutureTask
中並沒有一個表明任務處於執行中的一個狀態!
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 { // 執行任務 result = c.call(); ran = true; } catch (Throwable ex) { result = null; ran = false; // 執行異常 setException(ex); } if (ran) // 正常執行完畢 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(); } }
通過上面源碼,我們也能瞭解到
- 當任務正常執行完畢時,任務狀態流轉:
NEW -> COMPLETING -> NORMAL
- 任務執行異常時,任務狀態流轉:
NEW -> COMPLETING -> EXCEPTIONAL
所以,當任務剛創建,或者是任務在執行過程中,任務的狀態都是NEW
cancel源碼分析
此時再來分析cancel
源碼
public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) { // NEW為新建或者運行態 // 1. 此時任務已經不是NEW,說明要麼是完成要麼是異常,取消不瞭,所以返回false // 2. 此時任務還是NEW,如果我們傳入true,則CAS標記任務為INTERRUPTING,否則是CANCELLED // 防止並發取消任務,CAS隻會有一個線程成功,其餘線程失敗 if (!(state == NEW && STATE.compareAndSet (this, NEW, mayInterruptIfRunning ? INTERRUPTING : CANCELLED))) return false; try { // 傳入true,則打斷該任務的執行線程 if (mayInterruptIfRunning) { try { Thread t = runner; if (t != null) t.interrupt(); } finally { // 比較任務狀態為INTERRUPTED STATE.setRelease(this, INTERRUPTED); } } } finally { finishCompletion(); } return true; }
通過對FutureTask
任務狀態的認知,再結合對cancel
源碼的分析
我們可以總結出以下結論
當任務已經完成或者異常時,無法取消任務
任務處於新建或者運行狀態時
cancel
方法入參傳入true
將任務狀態NEW
-> INTERRUPTING
-> INTERRUPTED
,並打斷執行該任務的線程
cancel
方法入參傳入false
將任務狀態NEW
-> CANCELLED
但有個問題,傳入false
隻是將狀態從NEW
變成CANCELLED
嘛,這好像沒啥用啊?
當然不是,此時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; // 執行異常 setException(ex); } if (ran) // 正常執行完畢 set(result); } } finally { //... 省略 } }
run
方法開頭我們可以看到,如果任務的狀態不是NEW
,那麼會直接return
,不執行任務
那此時再想想傳入false
將任務狀態從NEW
-> CANCELLED
,是不是當任務還沒有開始執行時,我們cancel(false)
就可以取消掉未執行的任務瞭~
總結
通過上面的源碼解讀,我們大致能瞭解瞭cancel
的機制,但是我們還是完善的總結一下
任務如果不是NEW
狀態是不會執行的
cancel
取消任務會改變任務的狀態
- 如果傳入
true
, 則將任務狀態NEW
->INTERRUPTING
->INTERRUPTED
,並打斷執行該任務的線程 - 如果傳入
false
,將任務狀態NEW
->CANCELLED
傳入false
隻能取消還未執行的任務
傳入true
,能取消未執行的任務,能打斷正在執行的任務
擴展知識點
在cancel
源碼中,我們可以看到finally
中會去調用finishCompletion
那麼,finishCompletion
是幹啥的呢?
private void finishCompletion() { // assert state > COMPLETING; for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) { // 原子性將WAITERS設置為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; } } // 擴展方法,交給自己實現 done(); callable = null; }
大傢可以想想,當我們submit
一個任務時,一般情況下都會需要去獲取他的返回值,會調用get
方法進行阻塞獲取
在FutureTask
中,會維護一條鏈表,該鏈表記錄瞭等待獲取該任務返回值被阻塞的線程
在調用get
方法時,會將組裝waiters
鏈表
所以,當我們取消一個任務時,是不是也應該去將阻塞等待獲取該任務的所有線程進行喚醒,而finishCompletion
方法就是做這個事情的~
以上就是Future cancel迷惑性boolean入參解析的詳細內容,更多關於Future cancel boolean入參的資料請關註WalkonNet其它相關文章!
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