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线程池优雅退出：一招制敌

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在高并发场景下，线程池作为一种重要的并发编程模型，可以有效提升系统的吞吐量和响应速度。然而，当系统负载过大或需要主动关闭时，如何优雅地退出线程池就成为了一项关键技术。本文将从源码的角度深入剖析线程池的优雅退出机制，揭秘ThreadPoolExecutor类是如何实现优雅退出的。

**1. ThreadPoolExecutor简介** 

ThreadPoolExecutor是Java并发包中用于管理线程池的核心类。它提供了丰富的属性和方法，允许开发者灵活配置线程池的各种参数，包括核心线程数、最大线程数、队列大小、拒绝策略等。ThreadPoolExecutor内部维护着一个工作队列（BlockingQueue），用于存储待执行的任务。当有任务提交到线程池时，ThreadPoolExecutor会从队列中获取任务并分配给空闲的线程执行。

**2. 线程池优雅退出** 

优雅退出线程池是指在系统负载过大或需要主动关闭时，线程池能够平滑地停止接收新任务，并等待所有正在执行的任务完成。ThreadPoolExecutor提供了两种优雅退出机制：shutdown()和shutdownNow()。

**2.1 shutdown()** 

shutdown()方法用于平滑地停止线程池接收新任务。调用shutdown()后，线程池将不再接受新任务，但会继续执行已提交的任务。一旦所有已提交的任务执行完毕，线程池将自动关闭。需要注意的是，shutdown()方法不会立即停止线程池，而是让线程池自然关闭。

**2.2 shutdownNow()** 

shutdownNow()方法用于立即停止线程池。调用shutdownNow()后，线程池将立即停止接收新任务，并尝试中断所有正在执行的任务。如果正在执行的任务无法中断，shutdownNow()方法将等待所有任务执行完毕后再关闭线程池。

**3. awaitTermination()** 

awaitTermination()方法用于等待线程池关闭。该方法会阻塞当前线程，直到线程池关闭或等待超时。如果等待超时，awaitTermination()方法将抛出TimeoutException异常。

**4. 源码剖析** 

为了深入理解线程池的优雅退出机制，我们从源码角度剖析ThreadPoolExecutor类的实现。

```java
public void shutdown() {
    lock.lock();
    try {
        // 禁止接收新任务
        running = false;
        if (workers < 0) {
            // 如果线程池已经关闭，则直接返回
            return;
        }
        tryTerminate();
        if (!canShutdown) {
            // 如果不能关闭线程池，则抛出IllegalStateException异常
            throw new IllegalStateException();
        }
    } finally {
        lock.unlock();
    }
    // 通知所有等待获取锁的线程
    termination.signalAll();
}

public List<Runnable> shutdownNow() {
    lock.lock();
    try {
        // 禁止接收新任务
        running = false;
        if (workers < 0) {
            // 如果线程池已经关闭，则直接返回
            return Collections.emptyList();
        }
        tryTerminate();
        if (!canShutdown) {
            // 如果不能关闭线程池，则抛出IllegalStateException异常
            throw new IllegalStateException();
        }
        try {
            stopAllWorkers();
        } finally {
            terminated = true;
            workers = 0;
            // 通知所有等待获取锁的线程
            termination.signalAll();
        }
    } finally {
        lock.unlock();
    }
    return drainQueue();
}

5. 结论

通过对ThreadPoolExecutor类的源码剖析，我们可以深入理解线程池是如何实现优雅退出的。shutdown()方法通过禁止接收新任务，等待所有已提交任务执行完毕后再关闭线程池。shutdownNow()方法通过立即停止接收新任务，尝试中断正在执行的任务，并等待所有任务执行完毕后再关闭线程池。awaitTermination()方法用于等待线程池关闭或等待超时。掌握线程池的优雅退出机制对于构建健壮可靠的高并发系统至关重要。