上次我们说到了 JUC 中的 Future 接口，在最后提到了 FutureTask、CompletionService 等。我们这次先通过 JCIP 中的示例说说 FutureTask 的基本使用，然后在下次说一说如何通过重载 FutureTask 的 done() 来扩展 FutureTask 的功能。

应用示例：Final implementation of Memoizer

我们在上一篇文章《Java 并发之 Future 接口》中提到了单纯使用 Future 接口的局限性，其中一些可以用 FutureTask 解决。因为我随手在网上搜了一下“FutureTask”，发现排名靠前的例子其实都很不能说明 FutureTask 的作用，所以这里我就窃用一下大师的劳动成果，引用《Java Concurrency in Practice》中的例子，就是上篇中提到的 Listing 5.19，方便没有此书的同学。这里再次建议想学好 Java 并发的同学一定要好好读此书。（读过 JCIP 的同学可以跳过此节）

public class Memoizer<A, V> implements Computable<A, V> {private final ConcurrentMap<A, Future<V>> cache = new ConcurrentHashMap<A, Future<V>>();private final Computable<A, V> c;public Memoizer(Computable<A, V> c) {this.c = c;}public V compute(final A arg) throws InterruptedException {while (true) {Future<V> f = cache.get(arg);if (f == null) {Callable<V> eval = new Callable<V>() {public V call() throws InterruptedException {return c.compute(arg);}};FutureTask<V> ft = new FutureTask<V>(eval);f = cache.putIfAbsent(arg, ft);if (f == null) {f = ft;ft.run();}}try {return f.get();} catch (CancellationException e) {cache.remove(arg, f);} catch (ExecutionException e) {throw LaunderThrowable.launderThrowable(e.getCause());}}}
}

代码解析

接下来讲解一下上面那段代码。

先说些题外话，在上面这段代码中，参数和变量的命名都十分的简单，都是几个简单字母组成的。在实际项目的开发中不要使用这样的命名，示例中无妨。

Memoizer 这个类的工作就是缓存计算结果，避免计算工作的重复提交。这是一个示例代码，所以没有保护缓存失效等的逻辑。Memoizer 类实现了 Computable 接口。同时，Memoizer 类构造方法里面也要接受一个 Computable 的实现类作为参数，这个 Computable 实现类将去做具体的计算工作。

Memoizer 的 compute 方法是我们要关注的主要部分。先跳过 while (true)，第11行是查看缓存中是否已经存在计算任务，如果没有，新的任务才需要被提交，否则获取结果即可。进入 if (f == null)，我们先将 Computable<A, V> c 封装进一个 FutureTask 中。然后调用 ConcurrentMap.putIfAbsent 方法去将计算任务放入缓存。这个方法很关键，因为它是一个原子操作，返回值是 key，所对应的原有的值。如果原有值为空，计算任务才可以被真正启动，否则就会重复执行。最后在 try 中调用计算结果。

抛去 while(true) 和 catch，这段代码很容易理解，因为这些都是正常的流程。接下来说说 while(true)，它的作用在于计算任务被取消之后能够再次提交任务。

接下来说两个 catch。第一个是 catch CancellationException，但其实在此示例中，FutureTask 都是本地变量，也都没有调用 cancel 方法，所以程序没有机会执行到这里，所以这块只是起到了示例的作用。

需要注意的是第二个 catch。第二个 catch 捕获的是 ExecutionException，封装在 FutureTask 之内的 Runnable 或 Callable 执行时所抛出的异常都会被封装在 ExecutionException 之中，可以通过 e.getCause() 取的实际的异常。显然，发生 ExecutionException 时，计算显然是没有结果的，而在此示例代码中，异常只是简单地被再次抛出。这会导致计算结果无法取得，而且缓存仍旧被占用，新的计算任务无法被提交。如果 c.compute 是幂等的，那这样做是合理的，因为在此提交的任务还是会导致异常的发生。但如果不是幂等的，比如一些偶然事件，比如网络断开等。这里就需要把计算任务从缓存中移除，使得新的任务可以提交进来。在实际应用中，我们还需要根据具体的异常类型，做不同的处理。如果你不清楚 c.compute 是否是幂等的（因为你无法限制传进来的 Computable 实现有何特性），你可以限制一个重试次数。当重试超过限制，便不再移除缓存。

可直接运行的扩展的 "Final implementation of Memoizer" 代码请见这里