1.FutrueTask概念

FutureTask一个可取消的异步计算，FutureTask 实现了Future的基本方法，提空 start cancel 操作，可以查询计算是否已经完成，并且可以获取计算的结果。结果只可以在计算完成之后获取，get方法会阻塞当计算没有完成的时候，一旦计算已经完成，那么计算就不能再次启动或是取消。

一个FutureTask 可以用来包装一个 Callable 或是一个runnable对象。因为FurtureTask实现了Runnable方法，所以一个 FutureTask可以提交(submit)给一个Excutor执行(excution).

2.FutureTask使用场景

FutureTask可用于异步获取执行结果或取消执行任务的场景。通过传入Runnable或者Callable的任务给FutureTask，直接调用其run方法或者放入线程池执行，之后可以在外部通过FutureTask的get方法异步获取执行结果，因此，FutureTask非常适合用于耗时的计算，主线程可以在完成自己的任务后，再去获取结果。另外，FutureTask还可以确保即使调用了多次run方法，它都只会执行一次Runnable或者Callable任务，或者通过cancel取消FutureTask的执行等。

2.1 FutureTask执行多任务计算场景

利用FutureTask和ExecutorService，可以用多线程的方式提交计算任务，主线程继续执行其他任务，当主线程需要子线程的计算结果时，在异步获取子线程的执行结果。

1 /**

2 * Created by zhumiao on 2018/8/17.3 */

4 public classFutureTest1 {5 public static voidmain(String[] args) {6 Task task = new Task();//新建异步任务

7 FutureTask future = new FutureTask(task) {8 //异步任务执行完成，回调

9 @Override10 protected voiddone() {11 try{12 System.out.println("future.done():" +get());13 } catch(InterruptedException e) {14 e.printStackTrace();15 } catch(ExecutionException e) {16 e.printStackTrace();17 }18 }19 };20 //创建线程池(使用了预定义的配置)

21 ExecutorService executor =Executors.newCachedThreadPool();22 executor.execute(future);23

24 try{25 Thread.sleep(1000);26 } catch(InterruptedException e1) {27 e1.printStackTrace();28 }29 //可以取消异步任务30 //future.cancel(true);

31 try{32 //阻塞，等待异步任务执行完毕-获取异步任务的返回值

33 System.out.println("future.get():" +future.get());34 } catch(InterruptedException e) {35 e.printStackTrace();36 } catch(ExecutionException e) {37 e.printStackTrace();38 }39 }40 //异步任务

41 static class Task implements Callable{42 //返回异步任务的执行结果

43 @Override44 public Integer call() throwsException {45 int i = 0;46 for (; i < 10; i++) {47 try{48 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "_"

49 +i);50 Thread.sleep(500);51 } catch(InterruptedException e) {52 e.printStackTrace();53 }54 }55 returni;56 }57 }58 }

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2.2 FutureTask在高并发下确保任务只执行一次

在很多高并发的环境下，往往我们只需要某些任务只执行一次。这种使用情景FutureTask的特性恰能胜任。举一个例子，假设有一个带key的连接池，当key存在时，即直接返回key对应的对象；当key不存在时，则创建连接。对于这样的应用场景，通常采用的方法为使用一个Map对象来存储key和连接池对应的对应关系，典型的代码如下面所示：

1 private Map connectionPool = new HashMap();2 private ReentrantLock lock = newReentrantLock();3

4 publicConnection getConnection(String key){5 try{6 lock.lock();7 if(connectionPool.containsKey(key)){8 returnconnectionPool.get(key);9 }10 else{11 //创建 Connection

12 Connection conn =createConnection();13 connectionPool.put(key, conn);14 returnconn;15 }16 }17 finally{18 lock.unlock();19 }20 }21

22 //创建Connection(根据业务需求，自定义Connection)

23 privateConnection createConnection(){24 return null;25 }

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在上面的例子中，我们通过加锁确保高并发环境下的线程安全，也确保了connection只创建一次，然而确牺牲了性能。改用ConcurrentHash的情况下，几乎可以避免加锁的操作，性能大大提高，但是在高并发的情况下有可能出现Connection被创建多次的现象。这时最需要解决的问题就是当key不存在时，创建Connection的动作能放在connectionPool之后执行，这正是FutureTask发挥作用的时机，基于ConcurrentHashMap和FutureTask的改造代码如下：

1 private ConcurrentHashMap>connectionPool = new ConcurrentHashMap>();2

3 public Connection getConnection(String key) throwsException{4 FutureTaskconnectionTask=connectionPool.get(key);5 if(connectionTask!=null){6 returnconnectionTask.get();7 }8 else{9 Callable callable = new Callable(){10 @Override11 public Connection call() throwsException {12 //TODO Auto-generated method stub

13 returncreateConnection();14 }15 };16 FutureTasknewTask = new FutureTask(callable);17 connectionTask =connectionPool.putIfAbsent(key, newTask);18 if(connectionTask==null){19 connectionTask =newTask;20 connectionTask.run();21 }22 returnconnectionTask.get();23 }24 }25

26 //创建Connection(根据业务需求，自定义Connection)

27 privateConnection createConnection(){28 return null;29 }

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经过这样的改造，可以避免由于并发带来的多次创建连接及锁的出现。