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java中線程池的關(guān)閉問題

 更新時(shí)間:2023年08月10日 16:41:41   作者:趕路人兒  
這篇文章主要介紹了java中線程池的關(guān)閉問題,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

java線程池的關(guān)閉問題

線程池是一個(gè)重要的資源,關(guān)閉線程池有兩種方式:手動(dòng)和自動(dòng)。接下來我們一一講解。

手動(dòng)關(guān)閉

線程池有兩個(gè)方法 shutdown()/shutdownNow()用來關(guān)閉,二者的區(qū)別:

  • shutdown() 執(zhí)行后停止接受新任務(wù),會把隊(duì)列的任務(wù)執(zhí)行完畢。
  • shutdownNow() 也是停止接受新任務(wù),但會中斷所有的任務(wù),將線程池狀態(tài)變?yōu)?stop。

兩個(gè)方法都會中斷線程,用戶可自行判斷是否需要響應(yīng)中斷。

通常,我們可以設(shè)置一個(gè)shutdownHook來關(guān)閉線程池:

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
    try {
        executorService.shutdown();
        while(!executorService.awaitTermination(10,TimeUnit.SECONDS)) {}
    } catch(Exception e) {
    }
}));

自動(dòng)關(guān)閉

首先要了解線程池在什么情況下會自動(dòng)關(guān)閉。ThreadPoolExecutor 類(最常用的線程池實(shí)現(xiàn)類)的源碼注釋中有這么一句話:

A pool that is no longer referenced in a program and has no remaining threads will be shutdown automatically.

沒有引用指向且沒有剩余線程的線程池將會自動(dòng)關(guān)閉。

那么什么情況下線程池中會沒有剩余線程呢?

先來看一下 ThreadPoolExecutor 參數(shù)最全的構(gòu)造方法:

/**
 * @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even
 *           if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set
 *        核心線程數(shù):即使是空閑狀態(tài)也可以在線程池存活的線程數(shù)量,除非           
 *        allowCoreThreadTimeOut 設(shè)置為 true。
 * @param keepAliveTime when the number of threads is greater than
 *        the core, this is the maximum time that excess idle threads
 *        will wait for new tasks before terminating.
 *         存活時(shí)間:對于超出核心線程數(shù)的線程,空閑時(shí)間一旦達(dá)到存活時(shí)間,就會被銷毀。
 */
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                           RejectedExecutionHandler handler) { ... ... }

這里只關(guān)心與線程存活狀態(tài)最緊密相關(guān)的兩個(gè)參數(shù):corePoolSize和keepAliveTime。

keepAliveTime參數(shù)指定了非核心線程的存活時(shí)間,非核心線程的空閑時(shí)間一旦達(dá)到這個(gè)值,就會被銷毀,而核心線程則會繼續(xù)存活,只要有線程存活,線程池也就不會自動(dòng)關(guān)閉。

聰明的你一定會想到,如果把corePoolSize設(shè)置為0,再給keepAliveTime指定一個(gè)值的話,那么線程池在空閑一段時(shí)間之后,不就可以自動(dòng)關(guān)閉了嗎?

沒錯(cuò),這就是線程池自動(dòng)關(guān)閉的第一種情況。

1、自動(dòng)關(guān)閉線程池

核心線程數(shù)為 0 并指定線程存活時(shí)間

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(0, 5,
                30L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(15));
for (int i = 0; i < 20; i++) {
    executor.execute(() -> {
        // 簡單地打印當(dāng)前線程名稱
        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    });
}

執(zhí)行上述代碼,當(dāng)線程打印結(jié)束后等待30s,程序退出(代表了線程池自動(dòng)關(guān)閉了)。

其實(shí)Executors.newCachedThrteadPool()創(chuàng)建的線程池,coreP00lSize=0且keepAliveTime=60s,所以也可以自動(dòng)關(guān)閉。

其源碼如下:

public class Executors {
    ... ...
    public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
            return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                          60L, TimeUnit.SECONDS,
                                          new SynchronousQueue<Runnable>());
    }
    ... ...
}

如果將上面示例的代碼corePoolSize改成大于0的數(shù),當(dāng)線程打印結(jié)束后程序一直不會退出。

2、自動(dòng)關(guān)閉線程池

通過 allowCoreThreadTimeOut 控制核心線程存活時(shí)間

將核心線程數(shù)設(shè)置為0雖然可以實(shí)現(xiàn)線程池的自動(dòng)關(guān)閉,但也存在一些弊端,根據(jù)線程池工作原理,當(dāng)corePoolSize=0時(shí)新到來的任務(wù)會永遠(yuǎn)優(yōu)先被放入任務(wù)隊(duì)列,然后等待被處理,這顯然會影響程序的執(zhí)行效率。

那你可能要問了,有沒有方法來關(guān)閉核心線程呢?

答案是肯定的,從 JDK 1.6 開始,ThreadPoolExecutor 類新增了一個(gè)allowCoreThreadTimeOut字段,這個(gè)字段值默認(rèn)為false,可使用allowCoreThreadTimeOut()方法對其進(jìn)行設(shè)置,如果設(shè)置為 true,那么核心線程數(shù)也將受keepAliveTime控制,此方法源碼如下:

public void allowCoreThreadTimeOut(boolean value) {
    // 核心線程存活時(shí)間必須大于0,一旦開啟,keepAliveTime 也必須大于0
    if (value && keepAliveTime <= 0)
        throw new IllegalArgumentException("Core threads must have nonzero keep alive times");
    // 將 allowCoreThreadTimeOut 值設(shè)為傳入的參數(shù)值
    if (value != allowCoreThreadTimeOut) {
        allowCoreThreadTimeOut = value;
        // 開啟后,清理所有的超時(shí)空閑線程,包括核心線程
        if (value)
            interruptIdleWorkers();
    }
}

接下來,把上面例子修改一下,運(yùn)行:

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 5,
                30L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(15));
executor.allowCoreThreadTimeOut(true);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
            executor.execute(() -> {
               // 簡單地打印當(dāng)前線程名稱
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
}

 雖然corePoolSize>0,通過設(shè)置allowCoreThreadTimeOut=true,當(dāng)線程打印結(jié)束后等待30s,程序正常退出(說明線程池自動(dòng)關(guān)閉了)

3、自動(dòng)關(guān)閉線程池

線程池中的線程設(shè)置為守護(hù)線程

ThreadPoolExecutor executor2 = new ThreadPoolExecutor(1, 5, 30, TimeUnit.SECONDS,
            new ArrayBlockingQueue<Runnable>(150),
            new ThreadFactory() { 
                public Thread newThread(Runnable r) {
                    Thread thread = new Thread(r, r.hashCode()+"");
                    thread.setDaemon(true);//設(shè)置成守護(hù)線程
                    return thread;
                }
            }
);
for (int i = 0; i < 20; i++) {
            executor2.execute(() -> {
               // 簡單地打印當(dāng)前線程名稱
                System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            });
}

雖然corePoolSize>0,而且沒有設(shè)置allowCoreThreadTimeOut,但是在創(chuàng)建線程池時(shí)通過ThreadFactory指定了線程為守護(hù)線程。

當(dāng)線程打印結(jié)束后,無需等待程序正常退出(說明線程池自動(dòng)關(guān)閉了)。

當(dāng)然,這里是在main函數(shù)中執(zhí)行,不存在其他非守護(hù)線程哈。

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn),希望能給大家一個(gè)參考,也希望大家多多支持腳本之家。

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