Runnable-Callable-Future

名称	定义	返回值	是否可抛异常
Runnable	任务接口，表示可运行的任务	void	不允许抛检查型异常（只能捕获或抛出 RuntimeException / Error）
Callable	泛型任务接口，表示可以返回结果的任务	泛型 <V>	允许抛任何异常
Future	任务的结果代表，可以用来获取任务执行结果或取消任务	泛型 <V>	由 Callable 抛出的异常会在 get() 时封装成 ExecutionException

为什么Callable能抛受检异常，而Runnable不行？

• 原因在于Callable的call方法声明了throws Exception，因此编译器允许抛受检异常
• 而 Runnable 的 run() 没有 throws，所以编译器不允许

Future 如何获取结果、判断状态、取消任务

首先我们通常配合线程池使用，比如

Future<Integer> future = executor.submit(callableTask);

在submit提交了任务后，会将任务包装成一个FutureTask，这个FutureTask实现了RunnableFuture接口，而RunnableFuture接口又继承了Runnable和Future两个接口。

名称	类型	功能
Future	接口	表示异步任务的结果。只拿结果，不关心任务怎么跑
Runnable	接口	表示一个可以 run() 的任务（线程可执行）
RunnableFuture	接口	同时是 Runnable + Future，可以跑（run）也可以拿结果（get）
FutureTask	类	RunnableFuture 的实现类，封装一个异步任务，可以交给线程池执行

FutureTask内部维护了一个state变量

  	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;

这是Future里cancel，isCancelled，isDone等方法的重要实现。

1. 对于isCancelled方法，则是判断state >= CANCELLED

2. 对于isDone方法，则是判断return state != NEW;

3. 对于cancel方法，其实就是判断state是否是NEW，并且通过CAS的方式尝试将state从NEW修改为INTERRUPTING或者是CANCELLED。具体修改为什么需要根据cancel方法中的参数决定。

   • 如果传入的是true，则如果任务正在运行会尝试 中断执行该任务的线程（调用 Thread.interrupt()）。同时状态会先标记为 INTERRUPTING，最终会变为 INTERRUPTED。

   • 如果传入的是false，如果任务已经开始运行，则不会去打断线程，只会把任务状态标记为 CANCELLED。任务可能会继续运行直到结束，但 Future.get() 会抛出 CancellationException。

4. 对于get方法，其实Future中定义的get方法有两种

   • 一种是无参的，会一直阻塞等待任务执行完成，并返回结果
   • 一种是传入等待时间，只会等到timeout这么久

FutureTask中还会有一个变量outcome去记录任务执行过程中可能出现的异常，他会将异常信息保存起来，如果执行过程中任务取消了，或者是出现了异常则会通过这个变量将异常抛出去