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Java8 ForkJoinTask 源码解析

目录

1、定义

2、fork 

3、join / quietlyJoin

4、invoke / quietlyInvoke

5、complete / quietlyComplete/ completeExceptionally

6、recordExceptionalCompletion / clearExceptionalCompletion / getException 

7、invokeAll

8、get

9、tryUnfork / reinitialize

      本篇博客讲解ForkJoinTask的fork,join,invoke等方法的实现细节及其使用。

1、定义

       ForkJoinTask表示在ForkJoinPool中执行的一个任务,其类继承关系如下:

Java8 ForkJoinTask 源码解析

该类是一个抽象类,有多个子类,如下:

Java8 ForkJoinTask 源码解析

带S的几个大都是ForkJoinTask的内部类,其实现比较简单,用于将Runnable等接口转换成ForkJoinTask类,对应于ForkJoinPool的adapt方法,以AdaptedCallable的实现为例说明,如下:

public static <T> ForkJoinTask<T> adapt(Callable<? extends T> callable) {
        return new AdaptedCallable<T>(callable);
    }

static final class AdaptedCallable<T> extends ForkJoinTask<T>
        implements RunnableFuture<T> {
        final Callable<? extends T> callable;
        T result;
        AdaptedCallable(Callable<? extends T> callable) {
            if (callable == null) throw new NullPointerException();
            this.callable = callable;
        }
        public final T getRawResult() { return result; }
        public final void setRawResult(T v) { result = v; }

        //改写核心的exec方法
        public final boolean exec() {
            try {
                result = callable.call();
                return true;
            } catch (Error err) {
                throw err;
            } catch (RuntimeException rex) {
                throw rex;
            } catch (Exception ex) {
                throw new RuntimeException(ex);
            }
        }
        public final void run() { invoke(); }
        private static final long serialVersionUID = 2838392045355241008L;
    }
           

该类包含的属性如下:

//保存ExceptionNode的数组,单个数组元素对应一个ExceptionNode链表
 private static final ExceptionNode[] exceptionTable;

 //修改exceptionTable时的锁
 private static final ReentrantLock exceptionTableLock;
 
 //保存被清楚掉的弱引用的队列   
 private static final ReferenceQueue<Object> exceptionTableRefQueue;

 //任务的状态,初始值为0,大于等于0时表示任务未执行或者正在执行的过程中,小于0表示已执行完成
 volatile int status; // accessed directly by pool and workers
           

  静态属性通过static代码块初始化,如下:

Java8 ForkJoinTask 源码解析

  该类定义的常量如下:

//最高位为1
    static final int DONE_MASK   = 0xf0000000;  // mask out non-completion bits
    
    //正常完成
    static final int NORMAL      = 0xf0000000;  // must be negative
    
    //任务被取消了
    static final int CANCELLED   = 0xc0000000;  // must be < NORMAL
    
    //任务异常终止
    static final int EXCEPTIONAL = 0x80000000;  // must be < CANCELLED
    
    //某个线程在等待当前任务执行完成,需要在任务结束时唤醒等待的线程
    static final int SIGNAL      = 0x00010000;  // must be >= 1 << 16
    
    //获取低16位的值
    static final int SMASK       = 0x0000ffff;  // short bits for tags

    private static final int EXCEPTION_MAP_CAPACITY = 32;
           

 其中ExceptionNode是一个继承自WeakReference的内部类,其定义如下:

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多个ExceptionNode通过next属性构成一个链表。

2、fork 

      fork方法并不是如其方法名会fork一个新线程来执行任务,只是将任务提交到任务队列中而已,然后立即返回,不会等待任务执行完成,其实现如下:

//fork方法并不是如其命名会创建一个新线程来执行任务,只是将任务提交到任务队列中而已
public final ForkJoinTask<V> fork() {
        Thread t;
        if ((t = Thread.currentThread()) instanceof ForkJoinWorkerThread)
            //如果当前线程是ForkJoinWorkerThread,将其提交到关联的WorkQueue中
            ((ForkJoinWorkerThread)t).workQueue.push(this);
        else
            //如果是普通线程,则提交到common线程池的任务队列中
            ForkJoinPool.common.externalPush(this);
        return this;
    }

           

其测试用例如下: 

@Test
    public void test() throws Exception {
        ForkJoinTask task=ForkJoinTask.adapt(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" exit");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        //提交任务到common线程池
        task.fork();
        //阻塞等待任务执行完成,get方法会将该任务从任务队列中pop出来并执行
        //所以run方法打印出来的线程名就是main
        task.get();
        System.out.println("main thread exit");
    }
           

其输出如下:

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可以在adapt方法对应的AdaptedRunnableAction打断点,如下:

Java8 ForkJoinTask 源码解析

然后debug,观察调用链如下:

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3、join / quietlyJoin

     join方法用于阻塞当前线程,等待任务执行完成,部分情形下会通过当前线程执行任务,如果异常结束或者被取消需要抛出异常;quietlyJoin方法只是阻塞当前线程等待任务执行完成,不会抛出异常;其实现如下:

//join方法等待任务执行完成并返回结果,如果出现异常则报告异常
public final V join() {
        int s;
        //doJoin方法会阻塞当前线程直到任务执行完成并返回任务的状态
        if ((s = doJoin() & DONE_MASK) != NORMAL)
            //如果不是正常完成的,则报告异常
            reportException(s);
        //返回执行结果,该方法是抽象方法    
        return getRawResult();
    }

public final void quietlyJoin() {
        doJoin(); //只是等待任务执行完成
    }


private void reportException(int s) {
        if (s == CANCELLED)
            //被取消了
            throw new CancellationException();
        if (s == EXCEPTIONAL)
            //重新抛出异常
            rethrow(getThrowableException());
    }

static void rethrow(Throwable ex) {
        if (ex != null)
            ForkJoinTask.<RuntimeException>uncheckedThrow(ex);
    }

@SuppressWarnings("unchecked") static <T extends Throwable>
        void uncheckedThrow(Throwable t) throws T {
        throw (T)t; // rely on vacuous cast
    }



private int doJoin() {
        int s; Thread t; ForkJoinWorkerThread wt; ForkJoinPool.WorkQueue w;
        //status小于0说明任务已结束,直接返回
        return (s = status) < 0 ? s :
            //如果status大于等于0
            ((t = Thread.currentThread()) instanceof ForkJoinWorkerThread) ?
            //如果当前线程是ForkJoinWorkerThread,执行tryUnpush,返回true以后执行doExec
            //如果tryUnpush返回false或者doExec返回大于等于0,则执行awaitJoin
            //如果this在任务队列的顶端,tryUnpush会将其pop出来,返回true,否则返回false
            (w = (wt = (ForkJoinWorkerThread)t).workQueue).
            tryUnpush(this) && (s = doExec()) < 0 ? s :
            //awaitJoin也是阻塞当前线程,直到任务执行完成
            wt.pool.awaitJoin(w, this, 0L) :
            //如果当前线程是普通的Java线程
            externalAwaitDone();
    }


//执行任务,doExec方法的返回值取决于exec方法,如果exec返回true,则doExec返回值小于0
//如果返回false,则doExec返回值大于等于0
final int doExec() {
        int s; boolean completed;
        if ((s = status) >= 0) {
            try {
                //exec是子类实现的方法
                completed = exec();
            } catch (Throwable rex) {
                //执行异常
                return setExceptionalCompletion(rex);
            }
            if (completed)
                //正常完成
                s = setCompletion(NORMAL);
        }
        return s;
    }

//阻塞普通Java线程等待任务执行完成
 private int externalAwaitDone() {
        int s = ((this instanceof CountedCompleter) ? // try helping
                 //如果是CountedCompleter,则通过externalHelpComplete方法阻塞当前线程等待任务完成
                 ForkJoinPool.common.externalHelpComplete(
                     (CountedCompleter<?>)this, 0) :
                 //如果是普通的ForkJoinTask,则通过tryExternalUnpush尝试将其从任务队列中pop出来,如果该任务位于任务队列顶端则pop成功并返回true
                 //pop成功后执行doExec方法,即通过当前线程完成任务
                 ForkJoinPool.common.tryExternalUnpush(this) ? doExec() : 0);
        if (s >= 0 && (s = status) >= 0) {
            boolean interrupted = false;
            do {
                //修改status,加上SIGNAL标识,表示有线程等待了
                if (U.compareAndSwapInt(this, STATUS, s, s | SIGNAL)) {
                    synchronized (this) {
                        if (status >= 0) { //再次校验状态
                            try {
                                //0表示无期限等待,直到被唤醒
                                //任务执行完成,可通过setCompletion方法唤醒等待的线程
                                wait(0L);
                            } catch (InterruptedException ie) {
                                interrupted = true;
                            }
                        }
                        else
                            //任务已执行完成,则唤醒所有等待的线程
                            notifyAll();
                    }
                }
            } while ((s = status) >= 0);
            if (interrupted)
                //等待时被中断,将当前线程标记为已中断
                Thread.currentThread().interrupt();
        }
        return s;
    }
           

其测试用例如下:

@Test
    public void test() throws Exception {
        ForkJoinTask task=ForkJoinTask.adapt(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" exit");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });
        //提交任务到common线程池
        task.fork();
        //阻塞等待任务执行完成,join方法会将该任务从任务队列中pop出来并执行
        //所以run方法打印出来的线程名就是main
        task.join();
        System.out.println("main thread exit");
    }
           

4、invoke / quietlyInvoke

      invoke会立即执行当前任务,如果doExec方法返回值大于等于0说明还有其他的子任务未完成,则等待其他子任务执行完成,典型的应用场景就是CountedCompleter,RecursiveAction和RecursiveTask通常doExec返回值小于0,会在compute方法即执行exec方法时等待所有的子任务执行完成;quietlyInvoke和invoke 都是基于doInvoke实现,区别在于前者不关心执行的结果,不会抛出异常。其实现如下:

public final V invoke() {
        int s;
        //通过doExec立即执行任务,如果任务未完成则等待
        if ((s = doInvoke() & DONE_MASK) != NORMAL)
            reportException(s); //任务被取消或者异常终止则抛出异常
        return getRawResult();
    }

 public final void quietlyInvoke() {
        doInvoke(); //不需要抛出异常
    }

private int doInvoke() {
        int s; Thread t; ForkJoinWorkerThread wt;
        //直接调用doExec方法执行任务,如果执行完成,则直接返回
        return (s = doExec()) < 0 ? s :
             //如果doExec的结果大于等于0,说明未完成,典型的如CountedCompleter的子类应用
            ((t = Thread.currentThread()) instanceof ForkJoinWorkerThread) ?
            //如果是ForkJoinWorkerThread,通过awaitJoin方法等待任务执行完成
            (wt = (ForkJoinWorkerThread)t).pool.
            awaitJoin(wt.workQueue, this, 0L) :
            //普通的Java线程,通过externalAwaitDone等待任务执行完成
            externalAwaitDone();
    }
           

 测试用例如下:

@Test
    public void test3() throws Exception {
        Thread thread=Thread.currentThread();
        ForkJoinTask task=new ForkJoinTask() {
            @Override
            public Object getRawResult() {
                return null;
            }

            @Override
            protected void setRawResult(Object value) {

            }

            @Override
            protected boolean exec() {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" start run");
                if(thread==Thread.currentThread()){
                    return false;
                }else{
                    try {
                        Thread.sleep(2000);
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" exit");
                        return true;
                    } catch (InterruptedException e) {
                        return false;
                    }
                }
            }
        };
        ForkJoinPool.commonPool().submit(task);
        //阻塞当前线程,等待任务执行完成
        task.invoke();
        System.out.println("main thread exit");
    }
           

上述用例的运行结果有两种,如下图:

Java8 ForkJoinTask 源码解析
Java8 ForkJoinTask 源码解析

 第二种会无期限阻塞,第一种是正常退出,为啥会有这种情形了?main线程执行invoke方法,invoke方法调用doExec方法返回值等于0后就执行externalAwaitDone方法了,如果执行ForkJoinPool.common.tryExternalUnpush方法返回true,则再次执行doExec方法,因为返回值还是0,则通过wait方法等待了,因为没有其他线程唤醒该线程,就会无期限等待;如果执行ForkJoinPool.common.tryExternalUnpush方法返回false,说明某个Worker线程已经将该任务从任务队列中移走了,Worker线程会负责执行该任务并修改任务执行状态,如果Worker线程正在执行的过程中则wait等待Worker线程执行完成,Worker执行完成会唤醒等待的main线程,main线程判断任务已完成就正常退出了。

5、complete / quietlyComplete/ completeExceptionally

     这三个方法都是任务执行完成时调用的,其中complete方法用于保存任务执行的结果并修改状态,quietlyComplete方法只修改状态,completeExceptionally用于任务执行异常时保存异常信息并修改状态,其中只有quietlyComplete方法有调用方,都是CountedCompleter及其子类,其调用链如下:

Java8 ForkJoinTask 源码解析

这三个方法的实现如下: 

//保存任务执行的结果并修改任务状态
public void complete(V value) {
        try {
            //保存结果
            setRawResult(value);
        } catch (Throwable rex) {
            //出现异常,保存关联的异常
            setExceptionalCompletion(rex);
            return;
        }
        //修改状态,正常完成
        setCompletion(NORMAL);
    }

 
public final void quietlyComplete() {
        //修改状态正常完成
        setCompletion(NORMAL);
    }

//任务异常结束时,保存异常信息并修改状态
public void completeExceptionally(Throwable ex) {
        //记录异常信息并更新任务状态
        setExceptionalCompletion((ex instanceof RuntimeException) ||
                                 (ex instanceof Error) ? ex :
                                 new RuntimeException(ex)); //如果不是RuntimeException或者Error,则将其用RuntimeException包装一层
    }

 private int setCompletion(int completion) {
        for (int s;;) {
            if ((s = status) < 0) //如果已完成,直接返回
                return s;
            if (U.compareAndSwapInt(this, STATUS, s, s | completion)) {
                //cas修改状态成功
                if ((s >>> 16) != 0) //如果status中有SIGNAL标识,即有线程在等待当前任务执行完成
                    synchronized (this) { notifyAll(); } //唤醒等待的线程
                return completion;
            }
        }
    }

 private int setExceptionalCompletion(Throwable ex) {
        //记录异常信息并更新任务状态
        int s = recordExceptionalCompletion(ex);
        if ((s & DONE_MASK) == EXCEPTIONAL) //如果状态是异常完成,则执行钩子方法
            internalPropagateException(ex); //默认是空实现
        return s;
    }

  void internalPropagateException(Throwable ex) {
    }
           

6、recordExceptionalCompletion / clearExceptionalCompletion / getException 

     这几个方法都是异常处理的,recordExceptionalCompletion用于记录异常信息并修改任务状态,getException方法获取当前任务关联的异常信息,如果任务是正常结束的则返回null,如果是被取消则返回CancellationException,如果异常结束则返回执行任务过程中抛出的异常,clearExceptionalCompletion是reinitialize调用的,用于清理掉当前任务关联的异常信息。

//保存异常信息,并设置状态异常结束
final int recordExceptionalCompletion(Throwable ex) {
        int s;
        if ((s = status) >= 0) {
            //获取hash值
            int h = System.identityHashCode(this);
            final ReentrantLock lock = exceptionTableLock;
            lock.lock(); //加锁
            try {
                //清理掉已经被GC回收掉的ExceptionNode
                expungeStaleExceptions();
                ExceptionNode[] t = exceptionTable;
                //计算该节点的索引
                int i = h & (t.length - 1);
                for (ExceptionNode e = t[i]; ; e = e.next) {
                    if (e == null) {
                        //如果t[i]为null或者遍历完了没有找到匹配的,则创建一个新节点,插入到t[i]链表的前面
                        t[i] = new ExceptionNode(this, ex, t[i]);
                        break;
                    }
                    //找到目标节点
                    if (e.get() == this) // already present
                        break;
                }
            } finally {
                lock.unlock();
            }
            //设置状态,异常终止
            s = setCompletion(EXCEPTIONAL);
        }
        return s;
    }

public final Throwable getException() {
        int s = status & DONE_MASK; 
        return ((s >= NORMAL)    ? null : //如果是正常完成,则返回null
                (s == CANCELLED) ? new CancellationException() : //任务被取消,则返回CancellationException
                getThrowableException()); //任务异常结束,获取之前异常结束时保存的异常信息
    }

//将exceptionTableRefQueue中已经被GC回收掉的节点从exceptionTable中移除
private static void expungeStaleExceptions() {
         //poll方法移除并返回链表头,链表中的节点是已经被回收掉了
        for (Object x; (x = exceptionTableRefQueue.poll()) != null;) {
            if (x instanceof ExceptionNode) {
                int hashCode = ((ExceptionNode)x).hashCode;
                ExceptionNode[] t = exceptionTable;
                //计算该节点的索引
                int i = hashCode & (t.length - 1);
                ExceptionNode e = t[i];
                ExceptionNode pred = null;
                while (e != null) {
                    ExceptionNode next = e.next;
                    if (e == x) { //找到目标节点
                        if (pred == null) //x就是链表第一个节点
                            t[i] = next;
                        else  //x是链表中某个节点
                            pred.next = next;
                        break;
                    }
                    //遍历下一个节点
                    pred = e;
                    e = next;
                }
            }
        }
    }

 private Throwable getThrowableException() {
        if ((status & DONE_MASK) != EXCEPTIONAL) //不是异常结束,返回null
            return null;
        int h = System.identityHashCode(this);
        ExceptionNode e;
        //加锁
        final ReentrantLock lock = exceptionTableLock;
        lock.lock();
        try {
            //清理掉已经被GC回收掉的ExceptionNode
            expungeStaleExceptions();
            ExceptionNode[] t = exceptionTable;
            //计算所属的数组元素
            e = t[h & (t.length - 1)];
            //遍历链表,e.get()方法返回该ExceptionNode关联的Task
            while (e != null && e.get() != this)
                e = e.next;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
        Throwable ex;
        //没有找到当前Task 或者ex为null
        if (e == null || (ex = e.ex) == null) 
            return null;
        if (e.thrower != Thread.currentThread().getId()) {
            //如果保存异常信息的线程不是当前线程,创建一个同类型的异常实例包装原来的异常信息,从而提供准确的异常调用链
            Class<? extends Throwable> ec = ex.getClass();
            try {
                Constructor<?> noArgCtor = null;
                //获取构造函数
                Constructor<?>[] cs = ec.getConstructors();// public ctors only
                for (int i = 0; i < cs.length; ++i) {
                    Constructor<?> c = cs[i];
                    //获取构造函数的参数类型
                    Class<?>[] ps = c.getParameterTypes();
                    if (ps.length == 0)
                        noArgCtor = c; //默认的构造函数
                    else if (ps.length == 1 && ps[0] == Throwable.class) {
                        //如果只有一个参数,且参数类型是Throwable,则创建一个新异常实例
                        Throwable wx = (Throwable)c.newInstance(ex);
                        return (wx == null) ? ex : wx;
                    }
                }
                if (noArgCtor != null) {
                    //有默认的无参构造函数,创建一个实例并设置ex
                    Throwable wx = (Throwable)(noArgCtor.newInstance());
                    if (wx != null) {
                        wx.initCause(ex);
                        return wx;
                    }
                }
            } catch (Exception ignore) {
            }
        }
        return ex;
    }

//清理掉当前Task关联的ExceptionNode
private void clearExceptionalCompletion() {
        //获取hash值
        int h = System.identityHashCode(this);
        //加锁
        final ReentrantLock lock = exceptionTableLock;
        lock.lock();
        try {
            ExceptionNode[] t = exceptionTable;
            //计算所属的数组元素
            int i = h & (t.length - 1);
            ExceptionNode e = t[i];
            ExceptionNode pred = null;
            //遍历链表
            while (e != null) {
                ExceptionNode next = e.next;
                if (e.get() == this) {
                    if (pred == null) //this是链表第一个节点
                        t[i] = next;
                    else
                        pred.next = next; //this是链表中的一个节点
                    break;
                }
                //遍历下一个节点
                pred = e;
                e = next;
            }
            //清理掉已经被GC回收掉的ExceptionNode
            expungeStaleExceptions();
            status = 0;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
           

7、invokeAll

     invokeAll方法有三个重载版本,都是等待多个任务执行完成,其中第一个任务都是有当前线程执行,其他任务是提交到线程池执行,多个任务时,如果有一个任务执行异常,则会取消掉剩余未执行的任务。其实现如下:

public static void invokeAll(ForkJoinTask<?> t1, ForkJoinTask<?> t2) {
        int s1, s2;
        t2.fork(); //将t2提交到任务队列
        if ((s1 = t1.doInvoke() & DONE_MASK) != NORMAL) //执行t1并等待其执行完成
            t1.reportException(s1); //不是正常结束则抛出异常
        if ((s2 = t2.doJoin() & DONE_MASK) != NORMAL) //等待t2执行完成
            t2.reportException(s2);
    }

//此时tasks相当于一个ForkJoinTask数组
public static void invokeAll(ForkJoinTask<?>... tasks) {
        Throwable ex = null;
        int last = tasks.length - 1;
        //从数组末尾处往前遍历
        for (int i = last; i >= 0; --i) {
            ForkJoinTask<?> t = tasks[i];
            if (t == null) {
                //某个ForkJoinTask为null
                if (ex == null)
                    ex = new NullPointerException();
            }
            else if (i != 0) //i不等于0的,将其提交到任务队列
                t.fork();
            //i等于0,立即执行并等待其执行完成    
            else if (t.doInvoke() < NORMAL && ex == null)
                ex = t.getException();
        }
        //从1开始往前遍历
        for (int i = 1; i <= last; ++i) {
            ForkJoinTask<?> t = tasks[i];
            if (t != null) {
                if (ex != null) //ex不为空,则取消任务
                    t.cancel(false); 
                else if (t.doJoin() < NORMAL) //等待任务执行完成,如果不是正常结束的则获取抛出的异常
                    ex = t.getException();
            }
        }
        if (ex != null)
            rethrow(ex); //重新抛出异常
    }

public static <T extends ForkJoinTask<?>> Collection<T> invokeAll(Collection<T> tasks) {
        if (!(tasks instanceof RandomAccess) || !(tasks instanceof List<?>)) {
            //如果没有实现RandomAccess接口或者不是List类型
            invokeAll(tasks.toArray(new ForkJoinTask<?>[tasks.size()]));
            return tasks;
        }
        //是List类型且实现了RandomAccess接口
        @SuppressWarnings("unchecked")
        List<? extends ForkJoinTask<?>> ts =
            (List<? extends ForkJoinTask<?>>) tasks;
        Throwable ex = null;
        //逻辑同上
        int last = ts.size() - 1;
        //从last处往前遍历
        for (int i = last; i >= 0; --i) {
            ForkJoinTask<?> t = ts.get(i);
            if (t == null) {
                if (ex == null)
                    ex = new NullPointerException();
            }
            else if (i != 0)
                t.fork();
            else if (t.doInvoke() < NORMAL && ex == null)
                ex = t.getException();
        }
        //从1开始往后遍历
        for (int i = 1; i <= last; ++i) {
            ForkJoinTask<?> t = ts.get(i);
            if (t != null) {
                if (ex != null)
                    t.cancel(false);
                else if (t.doJoin() < NORMAL)
                    ex = t.getException();
            }
        }
        if (ex != null)
            rethrow(ex);
        return tasks;
    }

  public boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning) {
        return (setCompletion(CANCELLED) & DONE_MASK) == CANCELLED;
    }
           

8、get

      get方法是阻塞当前线程并等待任务执行完成,其效果和实现跟join方法基本一致,最大的区别在于如果线程等待的过程中被中断了,get方法会抛出异常InterruptedException,而join方法不会抛出异常,其实现如下:

public final V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
        //如果是ForkJoinWorkerThread执行doJoin 否则执行externalInterruptibleAwaitDone
        int s = (Thread.currentThread() instanceof ForkJoinWorkerThread) ?
            doJoin() : externalInterruptibleAwaitDone();
        Throwable ex;
        if ((s &= DONE_MASK) == CANCELLED) //任务被取消
            throw new CancellationException();
        if (s == EXCEPTIONAL && (ex = getThrowableException()) != null) //异常终止
            throw new ExecutionException(ex);
        return getRawResult(); //返回执行的结果
    }

public final V get(long timeout, TimeUnit unit)
        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException {
        int s;
        long nanos = unit.toNanos(timeout);
        if (Thread.interrupted()) //被中断抛出异常
            throw new InterruptedException();
        if ((s = status) >= 0 && nanos > 0L) {
            //获取等待的终止时间
            long d = System.nanoTime() + nanos;
            long deadline = (d == 0L) ? 1L : d; // avoid 0
            Thread t = Thread.currentThread();
            if (t instanceof ForkJoinWorkerThread) {
                //如果是ForkJoinWorkerThread,通过awaitJoin方法等待任务执行完成
                ForkJoinWorkerThread wt = (ForkJoinWorkerThread)t;
                s = wt.pool.awaitJoin(wt.workQueue, this, deadline);
            }
            //如果是普通Java线程
            else if ((s = ((this instanceof CountedCompleter) ?
                           //如果是CountedCompleter,则通过externalHelpComplete等待其执行完成
                           ForkJoinPool.common.externalHelpComplete(
                               (CountedCompleter<?>)this, 0) :
                           //如果是普通的ForkJoinTask,尝试将其从任务队列中pop出来并执行    
                           ForkJoinPool.common.tryExternalUnpush(this) ?
                           doExec() : 0)) >= 0) {
                //如果tryExternalUnpush返回false或者doExec方法返回值大于等于0,即任务未执行完成           
                long ns, ms; // measure in nanosecs, but wait in millisecs
                while ((s = status) >= 0 &&  //任务已执行
                       (ns = deadline - System.nanoTime()) > 0L) {  //等待超时
                    if ((ms = TimeUnit.NANOSECONDS.toMillis(ns)) > 0L &&
                        U.compareAndSwapInt(this, STATUS, s, s | SIGNAL)) {
                        //cas修改状态加上SIGNAL
                        synchronized (this) {
                            if (status >= 0)
                                //阻塞当前线程指定时间,如果被中断则抛出异常
                                wait(ms); // OK to throw InterruptedException
                            else
                                notifyAll();
                        }
                    }
                }
            }
        }
        if (s >= 0) 
            s = status; //再次读取状态
        if ((s &= DONE_MASK) != NORMAL) { //不是正常执行
            Throwable ex;
            if (s == CANCELLED) //被取消
                throw new CancellationException(); 
            if (s != EXCEPTIONAL) //不是异常终止,则是等待超时
                throw new TimeoutException();
            if ((ex = getThrowableException()) != null) //异常终止
                throw new ExecutionException(ex);
        }
        return getRawResult();
    }

//逻辑同externalAwaitDone,区别在于如果被中断抛出异常
//externalAwaitDone不会抛出异常,如果被中断了会将当前线程标记为已中断
private int externalInterruptibleAwaitDone() throws InterruptedException {
        int s;
        if (Thread.interrupted())
            throw new InterruptedException(); //被中断则抛出异常
        if ((s = status) >= 0 &&
            (s = ((this instanceof CountedCompleter) ?
                  ForkJoinPool.common.externalHelpComplete(
                      (CountedCompleter<?>)this, 0) :
                  ForkJoinPool.common.tryExternalUnpush(this) ? doExec() :
                  0)) >= 0) {
            while ((s = status) >= 0) {
                if (U.compareAndSwapInt(this, STATUS, s, s | SIGNAL)) {
                    synchronized (this) {
                        if (status >= 0)
                            wait(0L);
                        else
                            notifyAll();
                    }
                }
            }
        }
        return s;
    }

           

9、tryUnfork / reinitialize

//尝试将当前任务从任务队列中pop出来,然后可以在当前线程执行
public boolean tryUnfork() {
        Thread t;
        return (((t = Thread.currentThread()) instanceof ForkJoinWorkerThread) ?
                ((ForkJoinWorkerThread)t).workQueue.tryUnpush(this) : //如果Worker线程,尝试将当前任务从其关联的WorkQueue中pop出来
                ForkJoinPool.common.tryExternalUnpush(this)); //非Worker线程,尝试将当前任务从probe属性关联的WorkQueue中pop出来
    }

//将任务恢复至初始状态,然后可正常执行
public void reinitialize() {
        if ((status & DONE_MASK) == EXCEPTIONAL)
            clearExceptionalCompletion(); //如果是异常结束,则清除关联的异常信息
        else
            //状态恢复成0
            status = 0;
    }