写在开头

面试官：“小伙子，线程池使用过吗，来聊一聊它吧！”

我：“好的，然后巴拉巴拉一顿输出之前看过的build哥线程池十八问...”

面试官满意的点了点头，紧接着问道：“那你知道如何优雅的关闭线程池吗？”

我：“知道知道，直接调用shutdownNow()方法就好了呀！”

面试官脸色一变，微怒道：“粗鲁！你给我滚出去！！！”

优雅的关闭线程池

哈哈，上面的场景是build哥臆想出来的面试画面，我们现在步入正题，来看一看在线程池使用完成后如何优雅的关闭线程池。

在JDK 1.8 中，Java 并发工具包中 java.util.concurrent.ExecutorService 提供了 shutdown()、shutdownNow()这两种接口方法去关闭线程池，我们分别看一下。

shutdown()

public void shutdown() {
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; // ThreadPoolExecutor的主锁
    mainLock.lock(); // 加锁以确保独占访问
    try {
        checkShutdownAccess(); // 检查是否有关闭的权限
        advanceRunState(SHUTDOWN); // 将执行器的状态更新为SHUTDOWN
        interruptIdleWorkers(); // 中断所有闲置的工作线程
        onShutdown(); // ScheduledThreadPoolExecutor中的挂钩方法，可供子类重写以进行额外操作
    } finally {
        mainLock.unlock(); // 无论try块如何退出都要释放锁
    }
    tryTerminate(); // 如果条件允许，尝试终止执行器
}

在shutdown的源码中，会启动一次顺序关闭，在这次关闭中，执行器不再接受新任务，但会继续处理队列中的已存在任务，当所有任务都完成后，线程池中的线程会逐渐退出。

我们写一个小的demo来使用shutdown()：

public class TestService{
    public static void main(String[] args) {
        //创建固定 3 个线程的线程池，测试使用，工作中推荐ThreadPoolExecutor
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //向线程池提交 10 个任务
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            threadPool.submit(() -> {
                System.out.println("正在执行任务 " + index);
                //休眠 3 秒,模拟任务执行
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        //休眠 4 秒
        try {
            Thread.sleep(4000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //关闭线程池
        threadPool.shutdown();
    }
}

在这段测试代码中，我们构造了一个包含固定3线程数的线程池，循环提交10个任务，每个任务休眠3秒，但主程序休眠4秒后，会掉用shutdown方法，理论上，在第二个时间循环中，线程池被停止，所以最多执行完6个任务，但从输出中，我们丝毫感受不好线程何时被停止了。
输出：

正在执行任务 1
正在执行任务 3
正在执行任务 2
正在执行任务 4
正在执行任务 5
正在执行任务 6
正在执行任务 7
正在执行任务 8
正在执行任务 9
正在执行任务 10

shutdownNow()

/**
 * 尝试停止所有正在执行的任务，停止处理等待的任务，
 * 并返回等待处理的任务列表。
 *
 * @return 从未开始执行的任务列表
 */
public List<Runnable> shutdownNow() {
    List<Runnable> tasks; // 用于存储未执行的任务的列表
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock; // ThreadPoolExecutor的主锁
    mainLock.lock(); // 加锁以确保独占访问
    try {
        checkShutdownAccess(); // 检查是否有关闭的权限
        advanceRunState(STOP); // 将执行器的状态更新为STOP
        interruptWorkers(); // 中断所有工作线程
        tasks = drainQueue(); // 清空队列并将结果放入任务列表中
    } finally {
        mainLock.unlock(); // 无论try块如何退出都要释放锁
    }
    tryTerminate(); // 如果条件允许，尝试终止执行器
    
    return tasks; // 返回队列中未被执行的任务列表
}

与shutdown不同的是shutdownNow会尝试终止所有的正在执行的任务，清空队列，停止失败会抛出异常，并且返回未被执行的任务列表。

由于shutdownNow会有返回值，所以我们将上面的测试案例稍作改动后输出结果为：

这种会在控制台抛出异常的方式，同样也不优雅，所以我们继续往下看！

shutdown()+awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)

awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)是可以允许我们在调用shutdown方法后，再设置一个等待时间，如设置为5秒，则表示shutdown后5秒内线程池彻底终止，返回true，否则返回false;

这种方式里，我们将shutdown()结合awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)方法去使用，注意在调用 awaitTermination() 方法时，应该设置合理的超时时间，以避免程序长时间阻塞而导致性能问题，而且由于这个方法在超时后也会抛出异常，因此，我们在使用的时候要捕获并处理异常！

public class TestService{
    public static void main(String[] args) {
        //创建固定 3 个线程的线程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        //向线程池提交 10 个任务
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            final int index = i;
            threadPool.submit(() -> {
                System.out.println("正在执行任务 " + index);
                //休眠 3 秒
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        //关闭线程池,设置等待超时时间 3 秒
        System.out.println("设置线程池关闭，等待 3 秒...");
        threadPool.shutdown();
        try {
            boolean isTermination = threadPool.awaitTermination(3, TimeUnit.SECONDS);
            System.out.println(isTermination ? "线程池已停止" : "线程池未停止");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        //再等待超时时间 20 秒
        System.out.println("再等待 20 秒...");
        try {
            boolean isTermination = threadPool.awaitTermination(20, TimeUnit.SECONDS);
            System.out.println(isTermination ? "线程池已停止" : "线程池仍未停止，请检查！");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

输出：

设置线程池关闭，等待 3 秒...
正在执行任务 1
正在执行任务 2
正在执行任务 3
正在执行任务 4
正在执行任务 5
线程池未停止
再等待 20 秒...
正在执行任务 6
正在执行任务 7
正在执行任务 8
正在执行任务 9
正在执行任务 10
线程池已停止

从输出中我们可以看到，通过将两种方法结合使用，我们监控了整个线程池关闭的全流程，实现了优雅的关闭！

结尾彩蛋

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