ExecutorService的关闭

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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。