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Java多线程系列--“JUC线程池”04之 线程池原理(三)

2022年08月06日 08:45:47Java技术6

 

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本章介绍线程池的生命周期。在"Java多线程系列--“基础篇”01之 基本概念"中,我们介绍过,线程有5种状态:新建状态就绪状态运行状态阻塞状态死亡状态。线程池也有5种状态;然而,线程池不同于线程,线程池的5种状态是:Running, SHUTDOWN, STOP, TIDYING, TERMINATED


线程池状态定义代码如下:

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
private static final int CAPACITY = (1 << COUNT_BITS) - 1;

private static final int RUNNING = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN = 0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP = 1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING = 2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED = 3 << COUNT_BITS;
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

说明
ctl是一个AtomicInteger类型的原子对象。ctl记录了"线程池中的任务数量"和"线程池状态"2个信息。
ctl共包括32位。其中,高3位表示"线程池状态",低29位表示"线程池中的任务数量"。

RUNNING    -- 对应的高3位值是111。
SHUTDOWN   -- 对应的高3位值是000。
STOP       -- 对应的高3位值是001。
TIDYING    -- 对应的高3位值是010。
TERMINATED -- 对应的高3位值是011。

 

线程池各个状态之间的切换如下图所示:

Java多线程系列--“JUC线程池”04之 线程池原理(三) _ JavaClub全栈架构师技术笔记

1. RUNNING

(01) 状态说明:线程池处在RUNNING状态时,能够接收新任务,以及对已添加的任务进行处理。
(02) 状态切换:线程池的初始化状态是RUNNING。换句话说,线程池被一旦被创建,就处于RUNNING状态!
道理很简单,在ctl的初始化代码中(如下),就将它初始化为RUNNING状态,并且"任务数量"初始化为0。

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));

 

2. SHUTDOWN

(01) 状态说明:线程池处在SHUTDOWN状态时,不接收新任务,但能处理已添加的任务。
(02) 状态切换:调用线程池的shutdown()接口时,线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。

 

3. STOP

(01) 状态说明:线程池处在STOP状态时,不接收新任务,不处理已添加的任务,并且会中断正在处理的任务。
(02) 状态切换:调用线程池的shutdownNow()接口时,线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。

 

4. TIDYING
(01) 状态说明:当所有的任务已终止,ctl记录的"任务数量"为0,线程池会变为TIDYING状态。当线程池变为TIDYING状态时,会执行钩子函数terminated()。terminated()在ThreadPoolExecutor类中是空的,若用户想在线程池变为TIDYING时,进行相应的处理;可以通过重载terminated()函数来实现。
(02) 状态切换:当线程池在SHUTDOWN状态下,阻塞队列为空并且线程池中执行的任务也为空时,就会由 SHUTDOWN -> TIDYING。
当线程池在STOP状态下,线程池中执行的任务为空时,就会由STOP -> TIDYING。

 

5. TERMINATED
(01) 状态说明:线程池彻底终止,就变成TERMINATED状态。
(02) 状态切换:线程池处在TIDYING状态时,执行完terminated()之后,就会由 TIDYING -> TERMINATED。

 


更多内容

1. Java多线程系列目录(共xx篇)

2. Java多线程系列--“JUC线程池”01之 线程池架构

3. Java多线程系列--“JUC线程池”02之 线程池原理(一)

4. Java多线程系列--“JUC线程池”03之 线程池原理(二)

 

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