揭开Future的神秘面纱——任务取消

系列目录：

• 揭开Future的神秘面纱——任务取消
• 揭开Future的神秘面纱——任务执行
• 揭开Future的神秘面纱——结果获取

使用案例

在之前写过的一篇随笔中已经提到了Future的应用场景和特性。（ExecutorService——<T> Future<T> submit（Callable<T> task））

我们先来回顾一下：

public class FutureCancelDemo {


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        Future<Target> future = exec.submit(new DemoTask());
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2); //给足时间让启动起来，但又不足以让其完成
        future.cancel(true);
    }

}

class Target { //任务目标

}

class DemoTask implements Callable<Target> { //任务
    private static int counter = 0;
    private final int id = counter++;

    @Override
    public Target call() throws Exception {
        System.out.println(this+ " start...");
        TimeUnit.SECONDS.sleep(5); //模拟任务运行需要的时间
        System.out.println(this + " completed!");
        return new Target();
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Task[" + id + "]";
    }
}

一般情况下，我们会在哪里用到Future对象呢？

　　就是当我们需要控制任务（Runnable/Callable对象）的时候，我们把任务提交给执行器（ExecutorService.submit()），并返回一个控制句柄（Future）。以便在未来的某个时刻检查任务执行状态、获取任务执行结果、以及在必要的时候取消任务等。

今天我们就来看看，Future是如何取消任务的。

 任务取消做了什么

我们知道Future只是一个接口，它到底是如何实现任务取消的呢？

　　我们知道，把任务提交给执行器，执行器返回给我们一个Future。但是由于代码封装得很好，Future和ExecutorService都只是一个接口，我们只知道怎么用，却不知道其内部是如何实现的。如果要查看它到底是如何实现的就要追根溯源的查，直到找到最终的实现类。首先，我们的ExecutorService是用工厂类Executors获得的。就拿上述代码为例，我们获得了一个缓冲线程池ThreadPoolExecutor类型的对象，而ThreadPoolExecutor并没有重写submit方法，而是延用它父类的实现，而它父类便是AbstractExecutorSevice。这个类提供了ExecutorService接口最基本的底层实现。我们终于找到了submit方法的实现。

　　

从这里我们可以看到，该方法以RunnableFuture作为返回值。且该值由newTaskFor方法生成。

　　

然而这RunnableFuture，FutureTask，Future到底是何关系呢？

　　

即RunnableFuture继承了Runnable及Future接口，表示一个可控制的任务。而FutureTask实现了这个接口。故Future的取消操作最终由这个FutureTask实现。

我们来看看它是如何实现取消操作（future.cancel()）的。

 　　

由上我们知道，取消操作与一个变量mayInterruptIfRunning有很大关联。由以上代码可知，

mayInterruptIfRunning为true时

　　（1）设置任务状态为INTERRUPTING

　　（2）中断执行任务的线程

　　（3）若中断成功，设置任务状态为INTERRUPTED

　　（4）执行finishCompletion() => 此方法与等待线程有关。请看结果获取。

mayInterruptIfRunning为false时

　　（1）设置任务状态为CANCELLED

　　（2）执行finishCompletion() 同上

我们来看看cancel方法的定义。

　　

说的就是，如果任务已经开始被线程执行，那么mayInterruptIfRunning决定的是，在任务执行过程中，要不要通过中断其执行线程来尝试打断任务。

任务取消≠任务不再运行

熟悉线程中断的都知道，它是一种协作机制，如果任务代码中没有对中断信号进行响应，那么程序就会继续执行下去。这是中断的情况，不中断自然肯定不能打断任务的执行。

那么问题就来了，这个取消操作到底有什么意义呢？

意义就是，如果任务已被标识为已取消，那么获取其结果的线程，就不需要等待其完成，抛出已取消异常。事实上任务其实还在跑。

通过一个例子加深一下印象：

public class FutureCancelDemo2 {


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool(); //缓冲线程池

        Future<Target> future = exec.submit(new DemoTask());
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2); //给足时间让启动起来，但又不足以让其完成
        boolean cancelResult1 = future.cancel(true); //true表示，如果已经运行，则中断

        Future<Target> future2 = exec.submit(new DemoTask());
        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        boolean cancelResult2 = future2.cancel(false);

        System.out.println("cancelResult1:" + cancelResult1);
        System.out.println("cancelResult2：" + cancelResult2);

        try {
            Target target = future2.get();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

}

运行结果：

很明显，程序中，在任务2(Task[1])在其执行完成之前，已经被我们"取消"了。但是从控制台输出可知，它其实还在跑，并在完成的时候输出"Task[1] completed!"。然后我们尝试获取任务2(Task[1])的结果，发现其抛出了已取消异常。

cancel方法返回值的含义

一切都跟前面符合前面的说明，但是细心的朋友可能发现一件奇怪的事情。那就是为什么不管是cancel(false)还是cancel(true)返回值都是true？

我们来看看官方的定义：

也就是说，cancel的返回值如果是false，则情况有这几种：在此操作之前，任务已经完成，在这之前已经调用过一次cancel，其他原因导致无法取消。

其他任何情况都会返回true