主线程等待线程池所有任务完成

http://blog.chenlb.com/2008/12/main-thread-wait-all-sub-thread-finish-task-in-thread-pool.html

原文出处：http://blog.chenlb.com/2008/12/main-thread-wait-all-sub-thread-finish-task-in-thread-pool.html

用线程池编写多线程程序时，当所有任务完成时，要做一些统计的工作。而统计工作必须要在所有任务完成才能做。所以要让主线程等待所有任务完成。可以使用ThreadPoolExecutor.awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)。请看示例代码：

package com.chenlb;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
/**
* 线程池使用示例, 主线程等待所有任务完成再结束.
*
* @author chenlb 2008-12-2 上午10:31:03
*/
public class ThreadPoolUse {
public static class MyTask implements Runnable {
private static int id = 0;
private String name = "task-"+(++id);
private int sleep;
public MyTask(int sleep) {
super();
this.sleep = sleep;
}
public void run() {
System.out.println(name+" -----start-----");
try {
Thread.sleep(sleep); //模拟任务执行.
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name+" -----end "+sleep+"-----");
}
}
public static void main(String[] args) {
System.out.println("==================start==================");
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5,5, 60, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
int n = 10;
int sleep = 10 * 1000; //10s
Random rm = new Random();
for(int i=0; i<n; i++) {
executor.execute(new MyTask(rm.nextInt(sleep)+1));
}
executor.shutdown();//只是不能再提交新任务，等待执行的任务不受影响
try {
boolean loop = true;
do { //等待所有任务完成
loop = !executor.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS); //阻塞，直到线程池里所有任务结束
} while(loop);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("==================end====================");
}
}

当然还有其它方法。

http://xtu-xiaoxin.iteye.com/blog/649677

shutDown()

当线程池调用该方法时,线程池的状态则立刻变成SHUTDOWN状态。此时，则不能再往线程池中添加任何任务，否则将会抛出RejectedExecutionException异常。但是，此时线程池不会立刻退出，直到添加到线程池中的任务都已经处理完成，才会退出。唯一的影响就是不能再提交任务了，正则执行的任务即使在阻塞着也不会结束，在排队的任务也不会取消。

shutdownNow()

根据JDK文档描述，大致意思是：执行该方法，线程池的状态立刻变成STOP状态，并试图停止所有正在执行的线程，不再处理还在池队列中等待的任务，当然，它会返回那些未执行的任务。
它试图终止线程的方法是通过调用Thread.interrupt()方法来实现的，但是大家知道，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。

上面对shutDown()以及shutDownNow()作了一个简单的、理论上的分析。如果想知道why,则需要亲自打开JDK源码，分析分析。
      想要分析shutDown()以及shutDownNow()源码，我建议首先要对ThreadPoolExecutor有个大概了解。因为关闭线程池的所有方法逻辑都在ThreadPoolExecutor中处理的。
      如果你真的想知道为什么，建议看一下我以前写的一篇对ThreadPoolExecutor源码分析的博文，我想这对你比较透彻的了解shutDown()和shutDownNow()的区别以及java 线程池原理有很大的帮助。博文URL：
         http://xtu-xiaoxin.iteye.com/admin/blogs/647744

废话少说，要查看源码，首先进入ThreadPoolExecutor的shutDown()方法:

Java代码

public void shutdown() {
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null)
security.checkPermission(shutdownPerm);
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
if (security != null) { // Check if caller can modify our threads
for (Worker w : workers)
security.checkAccess(w.thread);
}
int state = runState;
if (state < SHUTDOWN)
//设置线程池状态为关闭状态
runState = SHUTDOWN; //----------------代码1
try {
for (Worker w : workers) {
//一个一个中断线程
w.interruptIfIdle(); //-----------------代码2
}
} catch (SecurityException se) { // Try to back out
runState = state;
// tryTerminate() here would be a no-op
throw se;
}
tryTerminate(); // Terminate now if pool and queue empty
} finally {
mainLock.unlock();
}
}

看上面源码，代码1是线程池关闭的关键，如果线程池状态一旦设为SHUTDOWN，则在线程池中会出现两种现象：
1.你不能再往线程池中添加任何任务，否则会抛RejectedExecutionException异常(详细请看ThreadPoolExecutor的addIfUnderCorePoolSize方法)。
2.工作线程Worker获得池队列中的任务时(详细看Worker中的getTask()方法)的处理逻辑也发生了变化：如果线程池为RUNNING状态，并且池队列中没任务时，它会一直等待，直到你提交任务到池队列中，然后取出任务，返回。但是，一旦你执行了shutDown()方法,线程池状态为SHUTDOWN状态，它将不再等待了，直接返回null。如果返回null，则工作线程没有要执行的任务，直接退出(详细看Worker中run()方法)。

代码2是针对这种情况的：在线程池关闭前，有部分工作线程就一直在等着要处理的任务，也就是说工作线程空闲着(这种情况我描述的不好,其实就是Worker正在执行getTask()方法中’ r = workQueue.take();’代码段)。这时，调用interrupt()方法来中断这些Worker线程。进入代码2看看吧：。

Java代码

void interruptIfIdle() {
final ReentrantLock runLock = this.runLock;
/*
* 注意这个条件，摆明的就是要等Worker中runTask()方法运行完后才成立。
* 锁机制
*/
if (runLock.tryLock()) {
try {
/*
* 如果当前工作线程没有正在运行，则中断线程
* 他能中断工作线程的原因是getTask()方法能抛出一个
* InterruptedException。这时，则可终止那些正在执行
* workQueue.take()方法的工作线程
*/
if (thread != Thread.currentThread())
thread.interrupt();
} finally {
runLock.unlock();
}
}
}

最后进入shutDownNow()方法看看，这个更简单了，就是设置线程池状态为STOP，然后依次调用工作线程的interrupt()方法，就这么简单，最后还是把源码贴出来吧：

Java代码

public List<Runnable> shutdownNow() {
/*
* shutdownNow differs from shutdown only in that
* 1. runState is set to STOP,
* 2. all worker threads are interrupted, not just the idle ones, and
* 3. the queue is drained and returned.
*/
SecurityManager security = System.getSecurityManager();
if (security != null)
security.checkPermission(shutdownPerm);
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
if (security != null) { // Check if caller can modify our threads
for (Worker w : workers)
security.checkAccess(w.thread);
}
int state = runState;
if (state < STOP)
runState = STOP;
try {
for (Worker w : workers) {
w.interruptNow();
}
} catch (SecurityException se) { // Try to back out
runState = state;
// tryTerminate() here would be a no-op
throw se;
}
List<Runnable> tasks = drainQueue();
tryTerminate(); // Terminate now if pool and queue empty
return tasks;
} finally {
mainLock.unlock();
}
}

上面代码没什么好分析的了，一看就明白，其实别看上面代码一大篇，我们只关心“w.interruptNow();”即可。

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