一、前言
学会了如何提交任务，还需要知道如何正确的关闭线程池。当关闭一个线程池时，有的工作线程还正在执行任务，有的调用者正在向线程池提交任务，并且工作队列中可能还有未执行的任务。因此，关闭过程不可能是瞬时的，而是一个平滑过渡的过程。
二、shutdown()将 runState 流转为 SHUTDOWN
shutdown()主要做了 4 步：
检查是否有中断线程池的权限。
自旋CAS设置runStatus为SHUTDOWN
中断空闲线程。
尝试终止线程池。
public void shutdown() { final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { //1.检查是否有Shutdown权限 checkShutdownAccess(); //2.cas设置runStatus为SHUTDOWN advanceRunState(SHUTDOWN); //3.中断空闲线程 interruptIdleWorkers(); //空的钩子函数 onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor } finally { mainLock.unlock(); } //4.尝试终止线程池 tryTerminate();}
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检查权限和设置状态都很简单，shutdown是如何只中断空闲线程？为什么要调用tryTerminate()？
1、shutdown 是如何只中断空闲线程的？
从源码中可以看出在中断线程前会尝试获取Worker的锁，如果获得锁，说明当前的Worker是空闲的，可以中断，这也验证了 Worker 执行任务代码时加锁，确保除了线程池销毁导致中断外，没有其他中断的设置。
private void interruptIdleWorkers(boolean onlyOne) { final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { for (Worker w : workers) { //循环中断空闲worder Thread t = w.thread; //w.tryLock()尝试获取worker的锁，如果获得锁说明当前工作线程是空闲的 if (!t.isInterrupted() && w.tryLock()) { try { t.interrupt(); } catch (SecurityException ignore) { } finally { w.unlock(); } } if (onlyOne) break; } } finally { mainLock.unlock(); }}
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2、为什么要调用 tryTerminate()？
tryTerminate()不会强行终止线程池，当workerCount为 0，workerQueue为空时：
状态流转到TIDYING。
然后调用钩子函数terminated()。
状态从TIDYING 流转到TERMINATED。
调用termination.sinaglAll()，通知前面阻塞在awaitTermination的所有调用者线程。
final void tryTerminate() { for (;;) { int c = ctl.get(); if (isRunning(c) || runStateAtLeast(c, TIDYING) || (runStateOf(c) == SHUTDOWN && ! workQueue.isEmpty())) return; if (workerCountOf(c) != 0) { // Eligible to terminate interruptIdleWorkers(ONLY_ONE); return; } //1.当workQueue为空，workerCount为空时，cas流转状态为TIDYING //2.并调用了一个空钩子函数terminated //3.最终将状态流转为TERMINATED，并通知awaitTermination final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { if (ctl.compareAndSet(c, ctlOf(TIDYING, 0))) { try { terminated(); } finally { ctl.set(ctlOf(TERMINATED, 0)); termination.signalAll(); } return; } } finally { mainLock.unlock(); } // else retry on failed CAS 自旋 }}
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3、termination.signalAll()唤醒的是什么？
awaitTermination()逻辑很简单，就是重复判断runState是否到达最终状态 TERMINATED，如果是直接返回 true，如果不是，调用termination.awaitNanos(nanos)阻塞一段时间，苏醒后再判断一次，如果runState是TERMINATED返回 true，否则返回 false。
/** * Wait condition to support awaitTermination */private final Condition termination = mainLock.newCondition();
public boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { long nanos = unit.toNanos(timeout); final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { for (;;) { ////判断当前的runstate是否大于等于TERMINATED if (runStateAtLeast(ctl.get(), TERMINATED)) return true; if (nanos <= 0) return false; //如果不是TERMINATED，将等待nanos nanos = termination.awaitNanos(nanos); } } finally { mainLock.unlock(); }}
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三、shutdownNow()将 runState 流转为 STOP
shutdownNow()和shutdown()相似，主要做了 5 步：
检查是否有中断线程池权限。
设置runStatus为STOP。
中断所有工作线程。
清空工作队列。
尝试终止线程池。
public List<Runnable> shutdownNow() { List<Runnable> tasks; final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { //1.检查是否有shutdown权限 checkShutdownAccess(); //2.设置runStatus为stop advanceRunState(STOP); //3.给worders发送终止信号 interruptWorkers(); //4.清空阻塞队列 tasks = drainQueue(); } finally { mainLock.unlock(); } //5.尝试终止线程池 tryTerminate(); return tasks;}
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四、shutdown()和 shutdownNow()的区别
shutdownNow()和shutdown()不同之处在于：
private void interruptWorkers() { final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; mainLock.lock(); try { for (Worker w : workers) w.interruptIfStarted(); } finally { mainLock.unlock(); }}
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private List<Runnable> drainQueue() { BlockingQueue<Runnable> q = workQueue; ArrayList<Runnable> taskList = new ArrayList<Runnable>(); //删除所有元素并加入到taskList q.drainTo(taskList); if (!q.isEmpty()) { //如果q此时又被加入了任务再将任务删除并加入taskList for (Runnable r : q.toArray(new Runnable[0])) { if (q.remove(r)) taskList.add(r); } } return taskList;}
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五、关闭线程池的正确姿势
分析源码之后可知只调用shutdown()或者shutdownNow()是不够的，因为线程池并不一定立刻终止，还需要调用awaitTermination，循环检查runState是否到了最终状态TERMINATED。
故正确关闭线程池的姿势如下：
threadPoolExecutor.shutdown();//threadPoolExecutor.shutdownNow();try { boolean loop = true; do { loop = !threadPoolExecutor.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS); } while (loop);} catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace();}
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六、总结
shutdown()会中断空闲工作线程，不会中断正在执行任务的工作线程，也不会清空工作队列，会等待所有已提交的任务执行完，但是拒绝新提交的任务。
shutdownNow()，会中断所有工作线程，并清空工作队列，拒绝新提交的任务。
关闭线程池，只调用shutdown()或者shutdownNow()是不够的，因为线程池并不一定立刻终止，还需要调用awaitTermination，循环检查runState是否到了最终状态TERMINATED。
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