比较java中Future与FutureTask之间的关系

future与futuretask都是用于获取线程执行的返回结果。下面我们就对两者之间的关系与使用进行一个大致的介绍与分析

一、future与futuretask介绍：

future位于java.util.concurrent包下，它是一个接口

public interface future<v> {
 boolean cancel(boolean mayinterruptifrunning);
 boolean iscancelled();
 boolean isdone();
 v get() throws interruptedexception, executionexception;
 v get(long timeout, timeunit unit)
  throws interruptedexception, executionexception, timeoutexception;
}

future接口中声明了5个方法，下面介绍一下每个方法的作用：

cancel方法用来取消任务，取消成功则返回true，取消失败则返回false。参数mayinterruptifrunning设置为false，表示不允许在线程运行时中断，设置为true则表示允许。具体可分为以下三种情况：

1、如果任务已经完成，则无论mayinterruptifrunning为true还是false，都返回false，这是因为你要取消的任务已经完成，则认为取消任务失败；

2、如果任务正在执行，则无论mayinterruptifrunning为true还是false，都返回true。只不过mayinterruptifrunning为true时线程会被中断，false时线程不会被中断会执行完。

3、如果任务还没有执行，则无论mayinterruptifrunning为true还是false，都返回true。

iscancelled方法用于判断任务是否被取消成功，cancel方法成功则返回 true，反之则为false。

isdone用于判断任务是否完成， 如果任务完成则返回true。任务完成包括正常结束、任务被取消、任务发生异常，都返回true

get()方法用来获取执行结果，这个方法会产生阻塞，会一直等到任务执行完毕才返回；

get(long timeout, timeunit unit)用来获取执行结果，如果在指定时间内，还没获取到结果，抛出 java.util.concurrent.timeoutexception 异常

futuretask 实现了runnablefuture接口,而runnablefuture则继承了future<v>与runnable接口，所以 futuretask不仅实现了 future<v>接口的所有方法，还具有自己的run方法，我们可以看下它的类图

二、future与futuretask使用与分析

1、使用future时，我们需要实现callable接口，并通过executorservice接口的submit方法获取返回的future对象，

2、使用futuretask时，根据futuretask的构造函数可以看到futuretask既可以接收callable的实现类，也可以接收runnable的实现类。当你传入的是callable的实现类时，可以获取线程执行的结果；传入runnable的实现类时，由于runnable的实现没有返回值，需要传入一个你设置的线程完成标识，也就是result，然后当线程结束时会把你传入的result原值返回给你，futuretask的构造函数具体如下：

public class futuretask<v> implements runnablefuture<v>｛
  public futuretask(callable<v> callable) {
  if (callable == null)
   throw new nullpointerexception();
  this.callable = callable;
  this.state = new;  // ensure visibility of callable
  }
  public futuretask(runnable runnable, v result) {
  this.callable = executors.callable(runnable, result);//runnable转化为callable 
  this.state = new;  // ensure visibility of callable
  }
｝

接下来我们看下future与futuretask具体的使用代码：

// 执行任务 实现runnable
 futuretaskjobrunnable taskrun = new futuretaskjobrunnable();
 // 执行任务 实现callable
 futuretaskjobcallable taskcall = new futuretaskjobcallable();
 string val = "ok";
 // 线程运行成功后把,返回你传入的val值
 futuretask<string> futuretaskrun = new futuretask<string>(taskrun, val);
 // 线程运行，返回线程执行的结果
 futuretask<string> futuretaskcall = new futuretask<string>(taskcall);
 //声明线程池
 executorservice executor = executors.newcachedthreadpool();  
 //future
 future<string> future = executor.submit(taskcall);
 system.out.println(future.get());
 //futuretask
 executor.submit(futuretaskcall);
 system.out.println(futuretaskcall.get());
 //futuretask自定义线程执行
 new thread(futuretaskrun).start();
 system.out.println(futuretaskrun.get());

public class futuretaskjobcallable implements callable<string>{
  
 public string call() throws exception {
  system.out.println("futuretaskjobcallable已经执行了哦");
  thread.sleep(1000);
  return "返回结果";
 }
}
public class futuretaskjobrunnable implements runnable {
 public void run() {
  try {
   thread.sleep(1000);
  } catch (interruptedexception e) {
   // todo auto-generated catch block
   e.printstacktrace();
  }
  system.out.println("futuretaskjobrunnable已经执行了哦");
 }
}

根据上面的代码我们从executorservice接口中submit方法入手，看下abstractexecutorservice类对submit方法的具体实现。

public future<?> submit(runnable task) {
  if (task == null) throw new nullpointerexception();
  runnablefuture<void> ftask = newtaskfor(task, null);
  execute(ftask);
  return ftask;
 }
 public <t> future<t> submit(runnable task, t result) {
  if (task == null) throw new nullpointerexception();
  runnablefuture<t> ftask = newtaskfor(task, result);
  execute(ftask);
  return ftask;
 }
 public <t> future<t> submit(callable<t> task) {
  if (task == null) throw new nullpointerexception();
  runnablefuture<t> ftask = newtaskfor(task);
  execute(ftask);
  return ftask;
 }
 protected <t> runnablefuture<t> newtaskfor(runnable runnable, t value) {
  return new futuretask<t>(runnable, value);
 }
 protected <t> runnablefuture<t> newtaskfor(callable<t> callable) {
  return new futuretask<t>(callable);
 }

可以看到当你使用submit方法提交任务时，都会通过newtaskfor方法转换成futuretask对象，所以我们具体分析下上面代码中的三种情况：

1、如果你传入的是自己实现的runaable类或者callable类，那么sumbit方法自然会帮你自动封装为futuretask对象，运行后通过future对象获取结果。

2、你传入的已经是个自己构造的futuretask对象，由于futuretask其实是实现了runnable接口的，它本身就是个runaable实现类， sumbit方法还是会将它视为runnable类来进行封装，并最终会执行futuretask自己的run方法，一系列实现都在你传入的futuretask对象内完成，所以你可以直接通过自己构建的futuretask获取结果；

3、自己单独声明线程运行，跟第2点类似，futuretask本身就是个runnabel实现类，自然可以做为参数传入thread运行；

那么我们把自定义的runnable、callable实现类做为参数构造futuretask后，futturetask是如何运行的呢，我们可以看下futturetask中具体的代码实现

//你传入的runnable与callable实现类都会在构造函数中转化为callable
private callable<v> callable;
 public void run() {
  if (state != new ||
   !unsafe.compareandswapobject(this, runneroffset,
           null, thread.currentthread()))
   return;
  try {
   callable<v> c = callable;//你传入的实现类
   if (c != null && state == new) {
    v result;//返回值
    boolean ran;
    try {
     result = c.call();//运行后返回结果
     ran = true;
    } catch (throwable ex) {
     result = null;
     ran = false;
     setexception(ex);
    }
    if (ran)
     set(result);
   }
  } finally {
   // runner must be non-null until state is settled to
   // prevent concurrent calls to run()
   runner = null;
   // state must be re-read after nulling runner to prevent
   // leaked interrupts
   int s = state;
   if (s >= interrupting)
    handlepossiblecancellationinterrupt(s);
  }
 }

可以看到futuretask类本身的run方法，就是执行runnable、callable的实现类并获取返回结果的过程。

所以executorservice接口中submit方法归根结底还是要把你传入的对象封装成futuretask对象，并通过futuretask类的内部实现来获取结果的，返回的future接口对象也要依赖于futuretask实例化的，所以无论是直接传入自己的runnable、callable实现类还是构建futuretask传入，本质上都是通过futuretask去实现，没有什么区别；