Java Review - 线程池资源一直不被释放案例&源码分析

简介: Java Review - 线程池资源一直不被释放案例&源码分析

概述


在日常开发中为了便于线程的有效复用,经常会用到线程池,然而使用完线程池后如果不调用shutdown关闭线程池,则会导致线程池资源一直不被释放。

下面通过简单的例子来说明该问题。


问题复现


下面通过一个例子说明如果不调用线程池对象的shutdown方法关闭线程池,则当线程池里面的任务执行完毕并且主线程已经退出后,JVM仍然存在。


import java.util.concurrent.*;
/**
 * @author 小工匠
 * @version 1.0
 * @description: TODO
 * @date 2021/11/20 23:33
 * @mark: show me the code , change the world
 */
public class PoolShutDownTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 异步执行业务1
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 10,
                TimeUnit.MINUTES, new LinkedBlockingDeque<>(100));
        threadPoolExecutor.execute(()->{
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("业务1----模拟业务");
        });
        // 异步执行业务2
         ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
         executorService.execute(()->System.out.println("业务2"));
        // 业务执行完成
        System.out.println("executor over");
    }
}

在如上代码的主线程里面,首先 执行了异步业务, 使用线程池的一个线程执行异步操作,我们期望当主线程与异步业务执行完线程池里面的任务后整个JVM就会退出,但是执行结果却如下所示。


5b1d4d2f2b1b4519bc96433270c59265.png

左上的方块说明JVM进程还没有退出 ,这是什么情况呢?修改代码代码,在方法里面添加调用线程池的shutdown方法的代码。

fafbe47681b6442dbbe06670d08856cf.png


再次执行代码你会发现JVM已经退出了,使用ps -eaf|grep java命令查看,发现Java进程已经不存在了,这说明只有调用了线程池的shutdown方法后,线程池任务执行完毕,线程池资源才会被释放。


源码分析


下面看为何会如此?大家或许还记得守护线程与用户线程,JVM退出的条件是当前不存在用户线程,而线程池默认的ThreadFactory创建的线程是用户线程


0ad01541714147df83bb6f036150c4c5.png


由如上代码可知,线程池默认的ThreadFactory创建的都是用户线程。而线程池里面的核心线程是一直存在的,如果没有任务则会被阻塞,所以线程池里面的用户线程一直存在。而shutdown方法的作用就是让这些核心线程终止.

下面简单看下shutdown的主要代码。

    /**
     * Initiates an orderly shutdown in which previously submitted
     * tasks are executed, but no new tasks will be accepted.
     * Invocation has no additional effect if already shut down.
     *
     * <p>This method does not wait for previously submitted tasks to
     * complete execution.  Use {@link #awaitTermination awaitTermination}
     * to do that.
     *
     * @throws SecurityException {@inheritDoc}
     */
    public void shutdown() {
        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
        mainLock.lock();
        try {
            checkShutdownAccess();
            // 设置线程池状态为SHUTDOWN
            advanceRunState(SHUTDOWN);
            // 中断所有的空闲工作线程
            interruptIdleWorkers();
            onShutdown(); // hook for ScheduledThreadPoolExecutor
        } finally {
            mainLock.unlock();
        }
        tryTerminate();
    }


这里在shutdown方法里面设置了线程池的状态为SHUTDOWN,并且设置了所有Worker空闲线程(阻塞到队列的take()方法的线程)的中断标志。


a08ece49c4dd483c991c75b2771cf91e.png

/**
     * Transitions runState to given target, or leaves it alone if
     * already at least the given target.
     *
     * @param targetState the desired state, either SHUTDOWN or STOP
     *        (but not TIDYING or TERMINATED -- use tryTerminate for that)
     */
    private void advanceRunState(int targetState) {
        for (;;) {
            int c = ctl.get();
            if (runStateAtLeast(c, targetState) ||
                ctl.compareAndSet(c, ctlOf(targetState, workerCountOf(c))))
                break;
        }
    }

那么下面来看在工作线程Worker里面是不是设置了中断标志,然后它就会退出。

final void runWorker(Worker w) {
        .......
        try {
            while (task != null || (task = getTask()) != null) {
               .......   
        } finally {
             .......
        }
    }
 private Runnable getTask() {
        boolean timedOut = false; // Did the last poll() time out?
        for (;;) {
            ....
            // Check if queue empty only if necessary.
            // 代码1 
            if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
                decrementWorkerCount();
                return null;
            }
            try {
               // 代码2
                Runnable r = timed ?
                    workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
                    workQueue.take();
                if (r != null)
                    return r;
                timedOut = true;
            } catch (InterruptedException retry) {
                timedOut = false;
            }
        }
    }


在如上代码中,在正常情况下如果队列里面没有任务,则工作线程被阻塞到代码(2)等待从工作队列里面获取一个任务。


这时候如果调用线程池的shutdown命令(shutdown命令会中断所有工作线程),则代码(2)会抛出InterruptedException异常而返回,而这个异常被捕捉到了,所以继续执行代码(1),而执行shutdown时设置了线程池的状态为SHUTDOWN,所以getTask方法返回了null,因而runWorker方法退出循环,该工作线程就退出了。


小结


我们这里通过一个简单的使用线程池异步执行任务的案例介绍了使用完线程池后如果不调用shutdown方法,则会导致线程池的线程资源一直不会被释放,并通过源码分析了没有被释放的原因。

所以在日常开发中使用线程池后一定不要忘记调用shutdown方法关闭。

相关文章
|
17天前
|
存储 监控 Java
【Java并发】【线程池】带你从0-1入门线程池
欢迎来到我的技术博客!我是一名热爱编程的开发者,梦想是编写高端CRUD应用。2025年我正在沉淀中,博客更新速度加快,期待与你一起成长。 线程池是一种复用线程资源的机制,通过预先创建一定数量的线程并管理其生命周期,避免频繁创建/销毁线程带来的性能开销。它解决了线程创建成本高、资源耗尽风险、响应速度慢和任务执行缺乏管理等问题。
142 60
【Java并发】【线程池】带你从0-1入门线程池
|
6天前
|
存储 网络协议 安全
Java网络编程,多线程,IO流综合小项目一一ChatBoxes
**项目介绍**:本项目实现了一个基于TCP协议的C/S架构控制台聊天室,支持局域网内多客户端同时聊天。用户需注册并登录,用户名唯一,密码格式为字母开头加纯数字。登录后可实时聊天,服务端负责验证用户信息并转发消息。 **项目亮点**: - **C/S架构**:客户端与服务端通过TCP连接通信。 - **多线程**:采用多线程处理多个客户端的并发请求,确保实时交互。 - **IO流**:使用BufferedReader和BufferedWriter进行数据传输,确保高效稳定的通信。 - **线程安全**:通过同步代码块和锁机制保证共享数据的安全性。
58 23
|
13天前
|
Java 调度
【源码】【Java并发】【线程池】邀请您从0-1阅读ThreadPoolExecutor源码
当我们创建一个`ThreadPoolExecutor`的时候,你是否会好奇🤔,它到底发生了什么?比如:我传的拒绝策略、线程工厂是啥时候被使用的? 核心线程数是个啥?最大线程数和它又有什么关系?线程池,它是怎么调度,我们传入的线程?...不要着急,小手手点上关注、点赞、收藏。主播马上从源码的角度带你们探索神秘线程池的世界...
81 0
【源码】【Java并发】【线程池】邀请您从0-1阅读ThreadPoolExecutor源码
|
1月前
|
Java 程序员 开发者
Java社招面试题:一个线程运行时发生异常会怎样?
大家好,我是小米。今天分享一个经典的 Java 面试题:线程运行时发生异常,程序会怎样处理?此问题考察 Java 线程和异常处理机制的理解。线程发生异常,默认会导致线程终止,但可以通过 try-catch 捕获并处理,避免影响其他线程。未捕获的异常可通过 Thread.UncaughtExceptionHandler 处理。线程池中的异常会被自动处理,不影响任务执行。希望这篇文章能帮助你深入理解 Java 线程异常处理机制,为面试做好准备。如果你觉得有帮助,欢迎收藏、转发!
109 14
|
1月前
|
安全 Java 程序员
Java 面试必问!线程构造方法和静态块的执行线程到底是谁?
大家好,我是小米。今天聊聊Java多线程面试题:线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的?构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节有助于掌握Java多线程机制。下期再见! 简介: 本文通过一个常见的Java多线程面试题,详细讲解了线程类的构造方法和静态块是由哪个线程调用的。构造方法由创建线程实例的主线程调用,静态块在类加载时由主线程调用。理解这些细节对掌握Java多线程编程至关重要。
57 13
|
1月前
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
本文详细介绍了如何在Linux中通过在业务线程中注册和处理信号。我们讨论了信号的基本概念,并通过完整的代码示例展示了在业务线程中注册和处理信号的方法。通过正确地使用信号处理机制,可以提高程序的健壮性和响应能力。希望本文能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理,提高开发效率和代码质量。
49 17
|
1月前
|
Linux
Linux编程: 在业务线程中注册和处理Linux信号
通过本文,您可以了解如何在业务线程中注册和处理Linux信号。正确处理信号可以提高程序的健壮性和稳定性。希望这些内容能帮助您更好地理解和应用Linux信号处理机制。
60 26
|
3月前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程秘籍:各种方案一网打尽,不要错过!
Java 中实现多线程的方式主要有四种:继承 Thread 类、实现 Runnable 接口、实现 Callable 接口和使用线程池。每种方式各有优缺点,适用于不同的场景。继承 Thread 类最简单,实现 Runnable 接口更灵活,Callable 接口支持返回结果,线程池则便于管理和复用线程。实际应用中可根据需求选择合适的方式。此外,还介绍了多线程相关的常见面试问题及答案,涵盖线程概念、线程安全、线程池等知识点。
288 2
|
4月前
|
设计模式 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与解决方案####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的问题及其解决策略。通过分析竞态条件、死锁、活锁等典型场景,并结合代码示例和实用技巧,帮助开发者有效避免这些陷阱,提升并发程序的稳定性和性能。 ####
|
4月前
|
缓存 Java 开发者
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
本文深入探讨了Java多线程编程中常见的陷阱,如竞态条件、死锁和内存一致性错误,并提供了实用的避免策略。通过分析典型错误案例,本文旨在帮助开发者更好地理解和掌握多线程环境下的编程技巧,从而提升并发程序的稳定性和性能。 ####

热门文章

最新文章