service 方法註釋說明_JAVA執行緒池原理原始碼解析—為什麼啟動一個執行緒池，提交一個任務後，Main方法不會退出？...

阿新 • • 發佈：2020-12-25

public static void main(String[] args) {

        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        service.submit(() -> System.out.println("Hello "));

        System.out.println("World");
    }
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呵呵，執行結果誰都知道，顯而易見

但是小老弟，有沒有發現這個程式一直都沒有結束

呢？明明這個任務都已經跑完了呀~

結論

開始了嗎？不好意思已經結束了，嘻嘻，大過年的不賣關子，我們直接公佈答案，造成不退出的原因是這樣：

你醜
執行緒池的建立的時候，第一次 submit 操作會建立 Worker 執行緒（負責去拿任務處理），該執行緒裡寫了一個死迴圈，所以這個 Worker 執行緒不會死
Worker 執行緒在建立的時候，被設定成了 非守護執行緒 ， thread.setDaemon(false)
早在 JDK1.5 的時候，就規定了當所有非守護執行緒退出時， JVM 才會退出， Main 方法主執行緒和 Worker 執行緒都是非守護執行緒，所以不會死。

下面我們會就上面幾個問題，每一個問題進行原始碼分析，感興趣的看官老爺可以繼續，看看又不會掉髮（逃

原始碼分析

為什麼Worker執行緒不會死

夢開始的地方先從初始化開始

//該方法利用多臺例項化了一個ThreadPoolExecutor執行緒池，該執行緒池繼承了一個抽象類AbstractExecutorService
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
//呼叫了ThreadPoolExecutor.submit方法也就是父類的AbstractExecutorService.submit，該方法內部會去呼叫execute()方法
service.submit(() -> System.out.println("Hello "));
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於是我們定位到 ThreadPoolExecutor 類的 execute 方法，我截取了部分如下， 注意程式碼中我打註釋的地方

public void execute(Runnable command) {
    ...
        //如果工作執行緒還沒有超過核心執行緒數
        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {
            //去新增工作執行緒
            if (addWorker(command, true))
                return;
        }
    ...
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執行緒池把每一個執行任務的工作執行緒抽象成了 Worker ，我們定位到內部 addWorker 方法

...
            //新建一個Worker
            w = new Worker(firstTask);
            final Thread t = w.thread;
            if (t != null) {
                //下面的操作是將執行緒新增到工作執行緒集合裡
                final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
                mainLock.lock();
                try {
                    int rs = runStateOf(ctl.get());
                    if (rs < SHUTDOWN ||
                        (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {
                        if (t.isAlive()) // precheck that t is startable
                            throw new IllegalThreadStateException();
                        workers.add(w);
                        int s = workers.size();
                        if (s > largestPoolSize)
                            largestPoolSize = s;
                        workerAdded = true;
                    }
                } finally {
                    mainLock.unlock();
                }
                //如果新增成功的話
                if (workerAdded) {
                    //把工作執行緒跑起來
                    t.start();
                    workerStarted = true;
                }
            }
        } finally {
            if (! workerStarted)
                addWorkerFailed(w);
        }
        return workerStarted;

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這時候一個工作執行緒也就跑起來了，可以去執行任務了，我們定位到 ThreadPoolExecutor 的內部類 Worker 的 run 方法裡

//該類呼叫了runWorker方法
public void run() {
            runWorker(this);
        }
        
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final void runWorker(Worker w) {
        Thread wt = Thread.currentThread();
        Runnable task = w.firstTask;
        w.firstTask = null;
        w.unlock(); // allow interrupts
        boolean completedAbruptly = true;
        try {
            //主要看這個while,會看這個Worker有沒有任務，如果沒有就會去取，這裡是一個死迴圈，然後我們定位到getTask()方法，看他是怎麼取任務的
            while (task != null || (task = getTask()) != null) {
                w.lock();
                if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
                     (Thread.interrupted() &&
                      runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
                    !wt.isInterrupted())
                    wt.interrupt();
            ...
               
    }
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這裡解釋了，工作執行緒其實不會死（超時時間不在本期範圍內），我們繼續定位到內部的 getTask() 方法，看他是怎麼取任務的

private Runnable getTask() {
            ...
            //有沒有設定核心執行緒超時時間（預設沒有）當前工作的執行緒數大於了執行緒池的核心線城市
            boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
            ...
            try {
                Runnable r = timed ?
                    workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                    //呼叫workQueue的Take方法，WorkQueue預設是一個BlockingQueue，所以呼叫take方法會導致當前工作執行緒阻塞掉，指到拿到
                    workQueue.take();
                //如果拿到任務就返回
                if (r != null)
                    return r;
                timedOut = true;
                ...
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小結：

這裡想說的有兩點：

工作執行緒不會死（不設定執行緒存活時間，預設情況下），會一直拿任務，所以工作執行緒會一直活著
工作執行緒拿任務的時候，預設情況下，因為用的是 BlockingQueue 的 take() 拿不到任務會阻塞

Worker執行緒如何被設定成非守護執行緒

首先我們來到 ThreadPoolExecutor 的構造方法裡

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
    }
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構造器裡傳入了一個 ThreadFactory 也就是 Executors.defaultThreadFactory() ，用來產生工作執行緒，一步一步的點進去我們會定位到 Executors 內部類 DefaultThreadFactory 的 newThread 方法在此我向大家推薦一個架構學習交流裙。交流學習裙號：687810532，裡面會分享一些資深架構師錄製的視訊錄影

public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            //關鍵程式碼是這裡，把執行緒設定成了非守護執行緒
            if (t.isDaemon())
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
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然後我們看 ThreadPoolExector 方法去 new Worker()的時候

Worker(Runnable firstTask) {
            setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker
            this.firstTask = firstTask;
            //這裡的ThreadPool，就是上面提到的那個生產非守護執行緒的執行緒工廠
            this.thread = getThreadFactory().newThread(this);
        }
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看上面的 註釋下面的內容 ，為什麼是非守護執行緒就真相大白了。