[Java]ExecutorService的正确关闭方法（优雅的关闭，来自日本程序员）

迈不过友情╰ 2021-10-03 02:06 604阅读 0赞

原文地址如下：

[http://gurimmer.lolipop.jp/daihakken/2012/01/27/javaexecutorservice][http_gurimmer.lolipop.jp_daihakken_2012_01_27_javaexecutorservice]の正しい終了shutdownの仕方/

虽然使用ExecutorService可以让线程处理变的很简单，  
可是有没有人觉得在结束线程运行时候只调用shutdown方法就可以了？  
实际上，只调用shutdown方法的是不够的。

我们用学校的老师和学生的关系来说明这个问题。

**shutdown只是起到通知的作用**

我们来假设如下场景：  
学校里在课上老师出了一些问题安排全班同学进行解答并对学生说“开问题解答完毕后请举手示意！”  
如果有学生解答完毕后会举手对老师说“老师我做完了！”，如果大家都解题完毕后上课结束。

上面的场景对应于ExecutorService里的方法的话是下面的样子。  
老师: ExecutorService  
学生: ExecutorService里的线程  
问题: 通过参数传递给ExecutorService.execute的任务(Runnable)  
授课: main线程  
学校: Java进程

“问题解答完毕后请举手示意！”是shutdown方法。“老师我做完了！”是各个任务（Runnable）的运行结束。  
所有的任务（Runnable）都结束了的话main线程(授课)也结束了。

在这里，我们假设试卷中有难度较大的问题，当然学生解答较难的问题也会比较花时间。  
在上面的场景中老师除了shutdown方法之外什么也做不了，只能呆呆得等着学生们说，“老师我做完了！”之后才可以有下一步动作。  
这都是因为shutdown方法只是用来通知的方法。

这时如果即使授课时间结束（main线程结束），学校也不能放学（Java进程结束），因为学生们还在解题中呢。这个时候如果你是老师你会怎么做？

一般的情况肯定是经过一定的时间在授课快要结束的时候，如果还有人没有解答出来的话，或者公布给大家解题方法，

或者作为课后习题让学生回去继续思考，然后结束上课对不对！

**定好下课时间后等待结束**

如果经过了一定的时间任务（Runnable）还不结束的时候我们可以通过中止任务（Runnable）的执行，以防止一直等待任务的结束。  
awaitTermination方法正是可以实现这个中止作用的角色。

具体的使用方法是，在shutdown方法调用后，接着调用awaitTermination方法。这时只需要等待awaitTermination方法里第一个参数指定的时间。  
如果在指定的时间内所有的任务都结束的时候，返回true，反之返回false。返回false意味着课程结束的时候还有题目没有解答出来的学生。

通过shutdownNow方法，我们可以作为老师向同学发出“没有解答出来的同学明天给出解答”的命令后结束授课。

shutdownNow方法的作用是向所有执行中的线程发出interrupted以中止线程的运行。这时，各个线程会抛出InterruptedException异常（前提是  
线程中运行了sleep等会抛出异常的方法）

所以正确的中止线程的方法如下：

public static void main(String[] args) {
     
        ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
        final long waitTime = 8 * 1000;
        final long awaitTime = 5 * 1000;
     
        Runnable task1 = new Runnable(){
            public void run(){
                try {
                    System.out.println("task1 start");
                    Thread.sleep(waitTime);
                    System.out.println("task1 end");
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("task1 interrupted: " + e);
                }
            }
        };
     
        Runnable task2 = new Runnable(){
            public void run(){
                try {
                    System.out.println("  task2 start");
                    Thread.sleep(1000);
                    System.out.println("  task2 end");
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("task2 interrupted: " + e);
                }
            }
        };
        // 让学生解答某个很难的问题
        pool.execute(task1);
     
        // 生学生解答很多问题
        for(int i=0; i<1000; ++i){
            pool.execute(task2);
        }
     
        try {
            // 向学生传达“问题解答完毕后请举手示意！”
            pool.shutdown();
     
            // 向学生传达“XX分之内解答不完的问题全部带回去作为课后作业！”后老师等待学生答题
            // (所有的任务都结束的时候，返回TRUE)
            if(!pool.awaitTermination(awaitTime, TimeUnit.MILLISECONDS)){
                // 超时的时候向线程池中所有的线程发出中断(interrupted)。
                pool.shutdownNow();
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            // awaitTermination方法被中断的时候也中止线程池中全部的线程的执行。
            System.out.println("awaitTermination interrupted: " + e);
            pool.shutdownNow();
        }
     
        System.out.println("end");
    }

可以看出上面程序中waitTime的值比awaitTime大的情况下，发生Timeout然后执行中的线程会中止执行而结束。  
反过来如果缩小waitTime的值，增大awaitTime的值的的话，各个线程就会不被中止的正常运行至结束。

在这里，如果我们把awaitTime和shutdownNow方法全部屏蔽掉的只留下shutdown方法的话会怎样呢?

会变成表示main方法结束的「end」显示出来之后，会打印出很多的task2的start和end。  
这就是虽然课程结束了，但是学校仍然不能放学的不正常状态。最恶劣的情况会导致JAVA进程一直残留在OS中。

所以我们一定不要忘记使用awaitTermination和shutdownNow

**shutdown也是很重要的**

看了上面的描述后可能有些人会认为，只需要执行awaitTermination和shutdownNow就可以正常结束线程池中的线程了。其实不然。  
shutdown方法还有「大家只解答我要求的问题，其它的不用多做」的意思在里面。

shutdown方法调用后，就不能再继续使用ExecutorService来追加新的任务了，如果继续调用execute方法执行新的任务的话

就会抛出RejectedExecutionException异常。(submit方法也会抛出上述异常)

而且，awaitTermination方法也不是在它被调用的时间点上简单得等待任务结束而是在awaitTermination方法调用后，

持续监视各个任务的状态以或者是否线程已经运行结束。所以不调用shutdown方法执行调用awaitTermination的话由于追加出来的任务可能

会导致任务状态监视出现偏差而发生预料之外的awaitTermination的Timeout异常

正确的调用顺序是

shutdown方法  
awaitTermination方法  
shutdownNow方法(发生异常或者是Timeout的时候)

实际开发的系统可能会有不能强制线程中止执行的场景出现，所以虽然推荐使用上面说的调用顺序但也并不是绝对一成不变的。

另外，可以经过一定时间间隔而有计划调用任务执行的ScheduledExecutorService同样适用于上面说的调用顺序，但是在使用scheduled方法的时候需要另外一些步骤。

interrupt（）是用来设置中断状态的。返回true说明中断状态被设置了而不是被清除了。我们调用sleep、wait等此类可中断（throw InterruptedException）方法时，一旦方法抛出InterruptedException，当前调用该方法的线程的中断状态就会被jvm自动清除了，就是说我们调用该线程的isInterrupted 方法时是返回false。如果你想保持中断状态，可以再次调用interrupt方法设置中断状态。这样做的原因是，java的中断并不是真正的中断线程，而只设置标志位（中断位）来通知用户。如果你捕获到中断异常，说明当前线程已经被中断，不需要继续保持中断位。  
interrupted是静态方法，返回的是当前线程的中断状态。例如，如果当前线程被中断（没有抛出中断异常，否则中断状态就会被清除），你调用interrupted方法，第一次会返回true。然后，当前线程的中断状态被方法内部清除了。第二次调用时就会返回false。如果你刚开始一直调用isInterrupted，则会一直返回true，除非中间线程的中断状态被其他操作清除了。

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