透彻学习 JDK:Future 超时以后任务停了吗

等待结果超时,只说明调用方停止等待。

edyang · 2013-07-25

等待结果超时,只说明调用方停止等待。后台任务可能仍在运行,并继续占用资源。

本文使用JDK 7,示例为方法体或类定义片段。源码学习需要区分语言规则、公共接口约定与某个版本的实现。本文把讨论范围固定在 Java 7,不把后续版本的集合结构或语法写进来。

1. 从现象推到机制

Future.get 的超时不自动取消任务。cancel(true) 尝试中断执行线程,任务仍须检查中断或调用可中断的阻塞操作。忽略 InterruptedException 后继续循环,会让取消请求失效。

透彻学习 JDK:Future 超时以后任务停了吗的处理、反馈与观察关系

图中的四个节点分别表示等待结果、超时分支、取消请求、任务退出。顺着实线检查输入如何变成输出,再沿虚线核对反馈条件。图示表达的是本文讨论的关系,不是实测曲线或现场截图。

2. 最小实现与输入条件

在演示任务中使用可中断等待,并在捕获中断后恢复标记或结束任务。把取消返回值、线程退出和外部动作是否发生分别观察。

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try {
    return future.get(1, TimeUnit.SECONDS);
} catch (TimeoutException e) {
    future.cancel(true);
    throw e;
}

将片段放入独立的小工程,补齐 imports(导入声明)和调用入口。观察返回值、异常类型及对象状态;并发实验需要重复交错,单次没有出错不能证明线程安全。

3. 用对照区分原因

下表列出需要主动改变的条件。预期行为来自机制分析,复现时还需记录运行环境和原始输出,不能将预期当作已经测得的结果。

改变的条件 需要验证的行为
等待时间先到 调用方收到超时但任务可继续
任务响应中断 取消后能较快结束执行
任务已执行外部写入 取消无法自动撤销副作用

对照 1:等待时间先到

调用方收到超时但任务可继续。观察时记录后台任务实际结束时间。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 2:任务响应中断

取消后能较快结束执行。观察时记录中断分支是否退出循环。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

对照 3:任务已执行外部写入

取消无法自动撤销副作用。观察时记录外部动作与取消请求的先后。把这个条件与基准情形分开,有助于判断变化来自哪一层;若得到相反结果,应先核对前提,再修改实现。

4. 适用条件与取舍

取消是协作协议,不能作为事务回滚机制。涉及外部服务的任务需要幂等标识和后续查询,避免重试时重复执行业务动作。

一次正常运行只覆盖了这组输入。继续扩展前,应把上面的异常对照保留下来,尤其关注“任务已执行外部写入”这一分支。后续方案若改变了图中任意一处依赖,原来的判断就要重新验证,不能仅凭界面相似或返回值相同沿用结论。

同月延伸

参考资料

  1. Java SE 7 API 文档
  2. Java SE 7 语言规范