面试题：Java线程池中如何优雅地停止线程池？

Question

在Java线程池中，我们常常需要在合适的时机停止线程池。请描述 `shutdown()` 和 `shutdownNow()` 方法的区别，并举例说明在什么场景下应该使用 `shutdown()`，什么场景下应该使用 `shutdownNow()`。

Answer 1

shutdown() 和 shutdownNow() 方法的区别

1. shutdown()：
   • 启动一个有序关闭，不再接受新任务，但会继续执行已提交的任务（包括已在队列中等待的任务）。
   • 调用该方法后，线程池状态变为 SHUTDOWN。
   • 调用 shutdown() 后，isShutdown() 方法返回 true，但 isTerminated() 方法只有在线程池里所有任务都执行完毕后才返回 true。
2. shutdownNow()：
   • 尝试停止所有正在执行的任务，停止处理等待队列中的任务，并返回等待执行的任务列表。
   • 调用该方法后，线程池状态变为 STOP。
   • 它会向正在执行任务的线程发送 interrupt 中断信号，所以任务需要正确处理 InterruptedException 异常。

使用场景

1. 使用 shutdown() 的场景：
   • 当你希望在不再接受新任务的情况下，让线程池把已提交的任务全部执行完再关闭时使用。例如，一个日志处理线程池，在应用程序关闭时，希望确保所有已提交的日志记录任务都被处理完毕，避免日志丢失。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ShutdownExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int taskNumber = i;
            executorService.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is running.");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is completed.");
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }
}

2. 使用 shutdownNow() 的场景：
   • 当需要立即停止线程池，例如在紧急情况下，如系统出现严重错误需要马上关闭所有任务以释放资源时使用。比如，一个文件处理线程池，在检测到文件系统出现不可修复的错误时，需要立即停止所有文件处理任务。

import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class ShutdownNowExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int taskNumber = i;
            executorService.submit(() -> {
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is running.");
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
                System.out.println("Task " + taskNumber + " is completed.");
            });
        }
        try {
            List<Runnable> tasks = executorService.shutdownNow();
            System.out.println("Tasks that were waiting to be executed: " + tasks.size());
        } catch (SecurityException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}