FutureTask线程安全依赖volatile变量+CAS+无锁等待队列：volatile state保障状态可见性与有序性，CAS确保状态转换原子性，WaitNode栈实现无锁等待与LIFO唤醒，volatile outcome和runner借助happens-before保证数据读写顺序。

FutureTask 的线程安全不是靠锁实现的，而是依赖 volatile 变量 + CAS 操作 + 无锁等待队列协同保障。核心在于状态变更、结果写入和等待线程管理这三个关键环节全部避开传统互斥锁。

volatile 状态字段 state 是线程安全的基石

FutureTask 内部用一个 volatile int state 表示任务生命周期，例如 NEW、NORMAL、EXCEPTIONAL、CANCELLED 等。volatile 保证了：

• 所有线程对 state 的读写都直接操作主内存，不缓存到本地工作内存
• state 的修改具有可见性，一个线程更新后，其他线程能立即感知
• 配合 CAS（如 compareAndSetState），可原子地判断并更新状态，避免竞态

CAS 操作确保状态转换的原子性

FutureTask 在 run() 执行开始前、set() 设置结果、setException() 处理异常、cancel() 尝试取消等关键路径上，都使用 CAS 修改 state。例如：

• 执行前检查：仅当 state == NEW 时才允许设置 runner 并进入计算逻辑
• 完成时写入：只有在 state 为 COMPLETING 阶段，才能通过 CAS 转为 NORMAL 或 EXCEPTIONAL
• 取消时防护：cancel(true) 会尝试将 state 从 NEW → CANCELLED，失败说明已被其他线程抢先完成或取消

这种“先比较再设置”的模式，天然支持多线程并发调用 run()、get()、cancel() 而不出现状态错乱。

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WaitNode 构成的栈式等待队列是无锁唤醒的关键

多个线程同时调用 get() 且任务未完成时，它们不会自旋空耗 CPU，而是被封装为 WaitNode 节点，以 CAS 方式压入 waiters 栈顶：

• waiters 是 volatile WaitNode 引用，指向当前等待链表的头节点
• 每个 WaitNode 包含 thread 字段（阻塞的线程）和 next 指针（指向下一个等待节点）
• 入栈和出栈均通过 CAS 更新 waiters，无需加锁，也无 AQS 的复杂队列管理
• 任务完成时，FutureTask 会遍历整个 waiters 栈，逐个 unpark 对应线程，唤醒顺序是 LIFO（后进先出）

outcome 和 runner 字段同样依赖 volatile + happens-before 语义

结果 outcome 和执行线程 runner 都是 volatile 修饰：

• runner 的写入发生在任务真正开始执行时，volatile 保证其他线程看到非 null runner 即意味着任务已启动
• outcome 的写入严格发生在 state 变更为 NORMAL/EXCEPTIONAL 之后，借助 volatile 写的 happens-before 效果，确保 get() 线程读到 outcome 时，其值一定已正确写入
• 这种“状态先行、数据后置”的设计，让读写天然有序，不需要额外同步