线程池关闭不合理，导致应用无法正常stop的情况

在上一篇博客中，我使用了线程池进行管理线程，达到线程复用的效果。

详情参考：线程池+CountDownLatch优化代码，提高程序执行效率

 

程序启动、运行皆无异常，线程池确实对程序中创建的线程进行管理，但是，在我关闭tomcat时，无法正常关闭，程序出现报错。报错信息如下：

05-Apr-2020 19:09:45.003 璀﹀憡 [localhost-startStop-2] org.apache.catalina.loader.WebappClassLoaderBase.clearReferencesThreads 
The web application [ROOT] appears to have started a thread named [pool-5-thread-2] but has failed to stop it. This is very likely to create a memory leak. Stack trace of thread:
 sun.misc.Unsafe.park(Native Method)
 java.util.concurrent.locks.LockSupport.park(LockSupport.java:175)
java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2039)
 java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque.takeFirst(LinkedBlockingDeque.java:492)
 java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque.take(LinkedBlockingDeque.java:680)
 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.getTask(ThreadPoolExecutor.java:1067)
 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1127)
 java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
 java.lang.Thread.run(Thread.java:748

 注意看这行报错信息：

The web application [ROOT] appears to have started a thread named [pool-5-thread-2] but has failed to stop it. This is very likely to create a memory leak. 

异常信息显示： 应用程序启动了一个名为pool-5-thread-2的线程，但是关闭失败，这很可能导致内存泄漏。

很明显，tomcat没能关掉ThreadPoolExecutor的核心线程，因此需要在关闭tomcat前手动关闭。

如何手动关闭线程池请参考：停止Tomcat webapp 线程池报错的尝试解决

那如果我不想手动关闭线程池怎么办？

使用Spring中中的 ThreadPoolTaskExecutor。将线程池的关闭交给Spring去管理。

在applicationContext.xml中加入

程序中：

    @Autowired
    private ThreadPoolTaskExecutor threadPool;

     threadPool.execute(() -> {
            model.addAttribute("types", typeService.findHottestType(6));
            countDownLatch.countDown();
        });
     threadPool.execute(() -> {
            model.addAttribute("tags", tagService.findHottestTag(6));
            countDownLatch.countDown();
        });
     threadPool.execute(() -> {
            model.addAttribute("blogs", blogService.findHotestBlogs());
            countDownLatch.countDown();
        });
     threadPool.execute(() -> {
            model.addAttribute("newBlogs", blogService.findNewestBlogs(8));
            countDownLatch.countDown();
        });

再次启动程序，测试，关闭tomcat，报错信息不再提示。

 

如何优雅安全的关闭线程池？

线程池关闭不合理，导致应用⽆法正常stop的情况，这是我们很容易忽略的。

下面就以ThreadPoolExecutor为例，来介绍下如何优雅的关闭线程池。

线程中断

 

在介绍线程池关闭之前，先介绍下Thread的interrupt。

在程序中，我们是不能随便中断⼀个线程的，因为这是极其不安全的操作，我们⽆法知道这个线程正运⾏在什么状态，它可能持有某把锁，强⾏中断可能导致锁不能释放的问题；或者线程可能在操作数据库，强⾏中断导致数据不一致，从而混乱的问题。正因此，Java⾥将Thread的stop⽅法设置为过时，以禁⽌⼤家使⽤。

⼀个线程什么时候可以退出呢？当然只有线程自⼰才能知道。

所以我们这⾥要说的Thread的interrrupt⽅法，本质不是⽤来中断一个线程。而是将线程设置⼀个中断状态。当我们调⽤线程的interrupt方法，它有两个作⽤用：

1、如果此线程处于阻塞状态(比如调⽤了wait方法，io等待)，则会立刻退出阻塞，并抛出InterruptedException异常，线程就可以通过捕获InterruptedException来做⼀定的处理，然后让线程退出。

2、如果此线程正处于运行之中，则线程不受任何影响，继续运行，仅仅是线程的中断标记被设置为true。所以线程要在适当的位置通过调用isInterrupted方法来查看自⼰是否被中断，并做退出操作。

注：如果线程的interrupt方法先被调用，然后线程调用阻塞方法进入阻塞状态，InterruptedException异常依旧会抛出。如果线程捕获InterruptedException异常后，继续调用阻塞方法， 将不再触发InterruptedException异常。

线程池的关闭

 

线程池提供了两个关闭方法，shutdownNow和shuwdown⽅法。

shutdownNow⽅法的解释是：线程池拒接收新提交的任务，同时⽴刻关闭线程池，线程池里的任务不再执行。

shutdown⽅法的解释是：线程池拒接收新提交的任务，同时等待线程池⾥的任务执行完毕后关闭线程池。

以上的说法虽然没错，但是还有很多的细节问题，比如调用shutdown⽅法后，正在执⾏的任务的线程会做出什么反应？正在等待任务的线程又会做出什么反应？线程在什么情况下才会彻底退出。如果不了解这些细节，在关闭线程池时就难免遇到，像线程池关闭不了，关闭线程池出现报错等情况。

再说这些关闭线程池细节问题之前，需要强调一点的是，调用完shutdownNow和shuwdown⽅法后，并不代表线程池已经完成关闭操作，它只是异步的通知线程池进行关闭处理。如果要同步等待线程池彻底关闭后才继续往下执行，需要调⽤awaitTermination⽅法进⾏同步等待。

 

我们来看看shutdownNow和shuwdown⽅法的源码：

shutdown:

/**
     * Initiates an orderly shutdown in which previously submitted
     * tasks are executed, but no new tasks will be accepted.
     * Invocation has no additional effect if already shut down.
     *
     * 
This method does not wait for previously submitted tasks to
     * complete execution.  Use {@link #awaitTermination awaitTermination}
     * to do that.
     *
     * @throws SecurityException {@inheritDoc}
     */
   public void shutdown() {
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
    // 上锁，确保同一时间只能有一个线程执行此操作
    mainLock.lock();
    try {
        // 检查方法调用方是否用权限关闭线程池以及中断工作线程
        checkShutdownAccess();
        // 将线程池运行状态设置为SHUTDOWN
        advanceRunState(SHUTDOWN);
        // 中断所有空闲线程
        interruptIdleWorkers();
        // 此方法在ThreadPoolExecutor中是空实现，具体实现在其子类ScheduledThreadPoolExecutor
        // 中，用于取消延时任务。
        onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
    } finally {
        mainLock.unlock();
    }
    // 尝试将线程池置为TERMINATED状态
    tryTerminate();
}

 

 

 

 

 

 

shutdownNow:

    /**
     * Attempts to stop all actively executing tasks, halts the
     * processing of waiting tasks, and returns a list of the tasks
     * that were awaiting execution. These tasks are drained (removed)
     * from the task queue upon return from this method.
     *
     * 
This method does not wait for actively executing tasks to
     * terminate.  Use {@link #awaitTermination awaitTermination} to
     * do that.
     *
     * 
There are no guarantees beyond best-effort attempts to stop
     * processing actively executing tasks.  This implementation
     * cancels tasks via {@link Thread#interrupt}, so any task that
     * fails to respond to interrupts may never terminate.
     *
     * @throws SecurityException {@inheritDoc}
     */
public List shutdownNow() {
    List tasks;
    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
    mainLock.lock();
    try {
        // 检查方法调用方是否用权限关闭线程池以及中断工作线程
        checkShutdownAccess();
        // 将线程池运行状态置为STOP
        advanceRunState(STOP);
        // 中断所有线程，包括正在运行的线程
        interruptWorkers();
        // 将未执行的任务移入列表中
        tasks = drainQueue();
    } finally {
        mainLock.unlock();
    }
    // 尝试将线程池置为TERMINATED状态
    tryTerminate();
    return tasks;
}

具体源码解释请参考：关闭线程池的正确姿势