FutureTask是如何实现获取线程返回结果？

问题：线程的执行时间，执行顺序不可控制，那么FutureTask是怎么在这不确定中得到确定的返回值呢？

查询过程：百度了很多资料，很多博客上也有说实现原理，
包括状态解答

    private static final int NEW          = 0; 新建状态
    private static final int COMPLETING   = 1; 进行中状态
    private static final int NORMAL       = 2; 正常结束
    private static final int EXCEPTIONAL  = 3; 异常结束
    private static final int CANCELLED    = 4; 取消任务
    private static final int INTERRUPTING = 5; 任务中断中
    private static final int INTERRUPTED  = 6; 任务已中断

包括功能定义

    public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V> 
    
    public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> 
    
    Runnable功能定义：用来实现线程运行
    Future功能定义：用来实现线程结果获取

以上可以发现，我们的疑问解答方向，主要就在Future接口里

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;
}

接口东西不多，包括获取状态，获取结果，以及延迟等待时间，我们主要看get方法

    /**
        *  这里是FutureTask的get实现，
        
        */
    public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        int s = state;
        if (s <= COMPLETING)
            s = awaitDone(false, 0L);
        return report(s);
    }

总结就是：在没有达到退出状态时，等待获取结果，否则返回异常或者结果。

那么，FutureTask是如何等待的呢？分为一直等待(Thread.yield())和超时等待(LockSupport.parkNanos(this, parkNanos))两种实现：

private int awaitDone(boolean timed, long nanos)
        throws InterruptedException { 
        long startTime = 0L;
        WaitNode q = null;
        boolean queued = false;
        //这里的无限循环，是为了状态变化唤醒线程时，不至于漏掉状态，思路清奇！
        for (;;) {
            int s = state;
            if (s > COMPLETING) {
                if (q != null)
                    q.thread = null;
                return s;
            }
            else if (s == COMPLETING)
                // We may have already promised (via isDone) that we are done
                // so never return empty-handed or throw InterruptedException
                Thread.yield();
            else if (Thread.interrupted()) {
                removeWaiter(q);
                throw new InterruptedException();
            }
            else if (q == null) {
                if (timed && nanos <= 0L)
                    return s;
                q = new WaitNode();
            }
            else if (!queued)
                queued = U.compareAndSwapObject(this, WAITERS,
                                                q.next = waiters, q);
            else if (timed) {
                final long parkNanos;
                if (startTime == 0L) { // first time
                    startTime = System.nanoTime();
                    if (startTime == 0L)
                        startTime = 1L;
                    parkNanos = nanos;
                } else {
                    long elapsed = System.nanoTime() - startTime;
                    if (elapsed >= nanos) {
                        removeWaiter(q);
                        return state;
                    }
                    parkNanos = nanos - elapsed;
                }
                // nanoTime may be slow; recheck before parking
                if (state < COMPLETING)
                    LockSupport.parkNanos(this, parkNanos);
            }
            else
                LockSupport.park(this);
        }
    }

那么问题来了，如何在得到结果时唤醒线程呢？

下面这个方法能解答，核心思路是，采用乐观锁验证，通过唤醒线程，让get锁定的线程出结果。

 private void finishCompletion() {
        // assert state > COMPLETING;
        for (WaitNode q; (q = waiters) != null;) {
            if (U.compareAndSwapObject(this, WAITERS, q, null)) {
                for (;;) {
                    Thread t = q.thread;
                    if (t != null) {
                        q.thread = null;
                        //唤醒线程
                        LockSupport.unpark(t);
                    }
                    WaitNode next = q.next;
                    if (next == null)
                        break;
                    q.next = null; // unlink to help gc
                    q = next;
                }
                break;
            }
        }
        //这个方法，可以自实现，
        done();
        callable = null;        // to reduce footprint
    }

乐观锁实现：private static final sun.misc.Unsafe U = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();

小tips：安卓主线程会不会被get搞出anr呢？
结果是不会，但是我放在activity的create方法中，会导致界面黑60秒，没有反应，但是出现了：
Choreographer: Skipped 3543 frames!  The application may be doing too much work on its main thread.
通知我，主线程不是你乱搞的地方！emmmm.....

没有anr但是界面确实堵住了，猜想anr是线程忙到不行的提示，不是闲到不行的提示！

测试代码：

 private void onFetureTaskTest(){
        Log.d("FutureTask","任务开始时间："+ DateUtil.getStringForMillis(Calendar.getInstance().getTimeInMillis(),DateUtil.DATE_YMDHMS));
        //todo 类型要一致
        Callable<String> callable = new Callable<String>() {
            @Override
            public String call() throws Exception {
                Log.d("FutureTask","任务开始，等待60秒");
                Thread.sleep(60_000);
                Log.d("FutureTask","任务完成，返回结果");
                return "10";
            }
        };
        FutureTask<String> taskFor = new FutureTask<String>(callable){
            @Override
            protected void done() {
                //自定义线程任务执行完之后的一些逻辑
                super.done();
            }
        };

        Thread thread = new Thread(taskFor);
        thread.start();
        try {
            Log.d("FutureTask","任务完成，返回结果:"+taskFor.get());
            Log.d("FutureTask","任务完成时间："+ DateUtil.getStringForMillis(Calendar.getInstance().getTimeInMillis(),DateUtil.DATE_YMDHMS));
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //会不会anr呢？没有anr，但是会导致页面一直延迟启动（根据后台FutureTask的执行时间来订阅启动时间）
    }

好了，到这里问题就解决了，不知道看完的同学还有哪些想法，评论留言告诉我哈！别客气！