并发编程中的一致性问题：ForkJoinPool调用shutdown的bug.(jdk8&jdk9)

ForkJoinPool调用shutdown从而终止整个并发执行框架。

包括取消所有队列中已有的任务，终止所有的工作线程。

考虑这样一个场景，一个线程正在提交任务，另一个线程正在调用shutdown终止线程池。

此时涉及到3个独立的执行逻辑：

• 调用pool.submit的线程
• 调用pool.shutdown()的线程
• 线程池中的工作线程

由于这三个独立的执行逻辑，必须就线程池将(SHUTDOWN)这一状态达成共识。有没有可能会产生不一致的状态，从而导致丢失信号呢？

在当前的jdk8中的实现存在这个bug，JDK 9 Early-Access中也存在这个问题，只是重现方法不同，见下文。

我们使用如下的test case(jdk8):

package com.psly;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
public class TestForkJoin {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		// TODO Auto-generated method stub
		ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
		new Thread(){
			public void run(){
				ForkJoinTask task = pool.submit(new Callable(){
					public String call(){
						return "Hello,world";
					}
				});
				//输出 Hello,world  (永远不会输出，也不会报异常， 所以这是个bug)
				try {
					System.out.println(task.get());
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				} catch (ExecutionException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			{ this.setName("printHelloWorld");this.start(); }
		};
	//	Thread.sleep(1000);
		new Thread(){
			public void run(){
				pool.shutdown();
			}
			{ this.setName("shutdownPool");this.start(); }
		};
	}
}

执行以上代码，输出为：

Exception in thread "printHelloWorld" java.util.concurrent.RejectedExecutionException
	at java.util.concurrent.ForkJoinPool.externalSubmit(ForkJoinPool.java:2328)
	at java.util.concurrent.ForkJoinPool.externalPush(ForkJoinPool.java:2419)
	at java.util.concurrent.ForkJoinPool.submit(ForkJoinPool.java:2675)
	at com.psly.TestForkJoin$1.run(TestForkJoin.java:14)

任务被拒绝，这是一个可接受的结果。

//	Thread.sleep(1000);

我们去除这一句注释，让shutdown线程晚1秒一点执行。

再次执行，输出为：

Hello,world

这同样是一个可以接受的结果。

也就是线程池，面对提交的一个任务，要么执行它，要么拒绝它，不能永远什么都不做。

我们接着在jdk8中，如下两行（2359&2224）打上断点：

2359 U.putOrderedObject(a, j, task); 
2224 rs = lockRunState(); // enter SHUTDOWN phase 

然后再次注释Thread.sleep(1000)。

//	Thread.sleep(1000);

debug我们一开始给出的test case。

然后shutdownPool线程在2224行上挂起，printHelloWorld线程在2359行上挂起。我们先让shutdownPool通过，再让printHelloWorld线程通过。

此时会看到我们的程序没有任何输出，并且printHelloWorld线程永远挂起了。

一个解决方案是在2359行，也就是将任务放入队列之后再次检查下SHUTDOWN状态是否被设置，假如是的话尝试将任务重新删除。

jdk9中的实现与8已经不一样了。详情可见 点击打开链接