线程池中线程的停止及ExecutorService 中 shutdown()、shutdownNow()、awaitTermination() 含义和区别
文章目录
- 线程池中线程的停止及ExecutorService 中 shutdown()、shutdownNow()、awaitTermination() 含义和区别
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- 1.线程池停止的常见方法
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- shutdown():
- shutdownNow():
- awaitTermination() 方法
- shutdown() 和 shutdownNow() 的区别
- shutdown() 和 awaitTermination() 的区别
- 2.线程池中线程的停止机制
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- 线程的中断
- 任务的响应式停止
- 3.线程池停止时的常见注意事项
- 4.总结
线程池中线程的停止及ExecutorService 中 shutdown()、shutdownNow()、awaitTermination() 含义和区别
线程池提供了一种高效的线程复用机制，线程池中的线程执行完任务后，并不会立即被销毁，而是会继续保持活动状态，等待下一个任务的到来。
在 Java 中，线程池管理着多个线程的创建、执行和销毁。线程池中的线程通常在完成任务后等待新的任务或被销毁**。线程池本身并不直接停止线程**，而是通过任务的完成和线程池的关闭来管理线程生命周期。
在 Java 中，线程池本身不会自动停止，必须通过调用线程池的关闭方法来停止线程池中的线程。常见的线程池停止方法有：
1.线程池停止的常见方法
线程池的停止主要通过 ExecutorService 接口提供的方法来控制：
使用 ExecutorService 类时，经常用到 shutdown() 、shutdownNow() 、awaitTermination() 3个方法.
shutdown():
shutdown()：停止接收新任务，原来的任务继续执行
shutdown() 方法用于平滑地关闭线程池。调用此方法后，线程池会停止接受新任务，但会继续执行当前队列中等待的任务，直到所有任务执行完毕。
特点：
- 调用
shutdown()后，线程池不再接受新的任务。 - 线程池中的线程会继续执行已提交的任务。(已经提交的任务（包括正在跑的和队列中等待的）,会继续执行完成；)
- 线程池中的线程不会被立即终止，直到所有任务执行完成。
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
executorService.submit(() -> {
// 执行任务
});
// 请求关闭线程池，不会立即终止线程池中的线程
executorService.shutdown();
shutdownNow():
shutdownNow():停止接收新任务，原来的任务停止执行
shutdownNow() 方法用于强制关闭线程池。它会尝试停止所有正在执行的任务，并返回尚未执行的任务列表。这个方法会尝试中断线程池中的所有线程，并停止执行新的任务。已提交的任务不会再被接收.
特点：
-
跟 shutdown() 一样，先停止接收新submit的任务；
-
调用
shutdownNow()后，线程池会尝试停止正在执行的任务，并清空任务队列。 -
如果线程正在执行任务，它们会被中断。
(注意：它并不会强制中止正在运行的任务，而是试图通过中断来停止任务。)
尝试将正在执行的任务interrupt中断；
-
任务队列中的任务会被返回，可以手动决定是否继续执行这些任务。
返回未执行的任务列表；
说明：它试图终止线程的方法是通过调用 Thread.interrupt() 方法来实现的，这种方法的作用有限，如果线程中没有sleep 、wait、Condition、定时锁等应用, interrupt() 方法是无法中断当前的线程的。所以，shutdownNow() 并不代表线程池就一定立即就能退出，它也可能必须要等待所有正在执行的任务都执行完成了才能退出。但是大多数时候是能立即退出的。
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
executorService.submit(() -> {
// 执行任务
});
List<Runnable> remainingTasks = executorService.shutdownNow(); // 请求强制关闭线程池，返回未执行的任务列
awaitTermination() 方法
awaitTermination() 方法不是用于停止线程池的，而是用于等待线程池中的任务完成。在调用 shutdown() 或 shutdownNow() 后，可以调用此方法来阻塞当前线程，直到线程池中的任务完成或超时。
当前线程阻塞，直到：
- 等所有已提交的任务（包括正在跑的和队列中等待的）执行完；
- 或者 等超时时间到了（timeout 和 TimeUnit设定的时间）；
- 或者 线程被中断，抛出InterruptedException
然后会监测 ExecutorService 是否已经关闭，返回true（shutdown请求后所有任务执行完毕）或false（已超时）
特点：
- 它会阻塞当前线程，直到线程池中的所有任务完成，或者超时。
- 需要配合
shutdown()或shutdownNow()使用。
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
executorService.submit(() -> {
// 执行任务
});
executorService.shutdown(); // 请求关闭线程池
try {
if (!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
executorService.shutdownNow(); // 如果超时，则强制关闭线程池
}
} catch (InterruptedException e) {
executorService.shutdownNow();
}
shutdown() 和 shutdownNow() 的区别
shutdown() 只是关闭了提交通道，用submit()是无效的；而内部该怎么跑还是怎么跑，跑完再停。
shutdownNow() 能立即停止线程池，正在跑的和正在等待的任务都停下了。
shutdown() 和 awaitTermination() 的区别
shutdown() 后，不能再提交新的任务进去；但是 awaitTermination() 后，可以继续提交。
awaitTermination()是阻塞的，返回结果是线程池是否已停止（true/false）；shutdown() 不阻塞。
2.线程池中线程的停止机制
线程的中断
线程池中的线程停止时，通常是通过 中断 线程来实现的。线程池中的线程在执行任务时会被要求定期检查是否被中断，若检测到中断信号（例如通过 Thread.interrupted() 或 isInterrupted()），线程会终止正在执行的任务并退出。
**Thread.interrupt()**：该方法会中断线程，并设置线程的中断标志。**Thread.isInterrupted()**：判断线程是否被中断。**Thread.interrupted()**：清除当前线程的中断状态并返回中断状态。
Runnable task = () -> {
try {
while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
// 执行任务
// 如果需要退出，可以抛出 InterruptedException 或检查中断状态
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt(); // 保持中断状态
}
};
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService.submit(task);
// 关闭线程池时中断线程
executorService.shutdownNow(); // 会尝试中断线程池中的所有线程
任务的响应式停止
如果任务本身执行较为复杂且需要响应停止命令，可以在任务中添加适当的逻辑来响应线程池的停止请求。例如，在任务执行时，可以定期检查 Thread.currentThread().isInterrupted() 或者通过捕获 InterruptedException 来判断线程是否需要停止。
- 在执行任务时，可以通过抛出
InterruptedException来停止正在执行的任务。
Runnable task = () -> {
try {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if (Thread.currentThread().isInterrupted()) {
break; // 响应中断，退出任务
}
// 执行任务
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt(); // 保持中断状态
}
};
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(1);
executorService.submit(task);
// 停止线程池
executorService.shutdownNow(); // 会中断正在执行的线程
3.线程池停止时的常见注意事项
- 线程池不会立即停止：调用
shutdown()或shutdownNow()后，线程池会正常终止执行当前的任务，但是它们并不会立即停止线程池中的所有线程。如果任务尚未完成，线程池会继续处理剩余的任务，直到所有任务执行完毕或被中断。 - 中断并非立即停止：当调用
shutdownNow()请求线程池停止时，线程池会尝试中断所有线程，但并不保证线程立即停止。线程的停止依赖于任务本身是否能够响应中断，只有在任务响应中断时，线程才会结束执行。 - 避免死锁：当关闭线程池时，如果线程池中的线程依赖于其他线程的结果（例如，多个线程之间存在等待依赖关系），这可能会导致死锁。在设计线程池任务时，要避免这种情况。
- 线程池关闭后无法提交新任务：一旦调用了
shutdown()或shutdownNow()，线程池会停止接受新任务。如果想要提交新任务，必须创建新的线程池实例。
4.总结
在 Java 中，线程池的停止可以通过 shutdown() 或 shutdownNow() 方法来实现：
**shutdown()**：平滑关闭线程池，不会立即中止任务，会等待现有任务执行完毕。**shutdownNow()**：强制关闭线程池，会尝试中断正在执行的任务，并清空任务队列。**awaitTermination()**：等待线程池中的所有任务完成，或者超时。
1、优雅的关闭，用 shutdown()
2、想立马关闭，并得到未执行任务列表，用shutdownNow()
3、优雅的关闭，并允许关闭声明后新任务能提交，用 awaitTermination()
4、关闭功能 【从强到弱】 依次是：shuntdownNow() > shutdown() > awaitTermination()
线程池中的线程停止依赖于任务的中断机制，线程池会通过中断线程来请求停止正在执行的任务，因此在任务执行过程中，需要处理好中断逻辑，确保线程能够响应停止请求。
在 Java 中，最初设计了 Thread.stop() 方法来强制停止线程，但该方法已被废弃，因为它会导致线程在中途停止时保持不一致的状态，容易引发资源泄露或不完整的操作。
aitTermination()
线程池中的线程停止依赖于任务的中断机制，线程池会通过中断线程来请求停止正在执行的任务，因此在任务执行过程中，需要处理好中断逻辑，确保线程能够响应停止请求。
在 Java 中，最初设计了 Thread.stop() 方法来强制停止线程，但该方法已被废弃，因为它会导致线程在中途停止时保持不一致的状态，容易引发资源泄露或不完整的操作。