面试题：Java线程池中如何优雅地将线程池状态转变为终止状态？

Question

请详细描述在Java线程池中，调用哪些方法可以让线程池进入终止状态，以及这些方法之间的区别和适用场景。例如，shutdown() 和 shutdownNow() 方法在使线程池进入终止状态过程中的具体行为是什么？

Answer 1

在Java线程池中，可通过以下方法使线程池进入终止状态：

1. shutdown()：
   • 具体行为：
     • 调用该方法后，线程池不再接受新任务，但会继续执行已提交到队列中的任务，直到所有任务执行完毕。
     • 线程池状态变为 SHUTDOWN。
   • 适用场景：
     • 适用于允许线程池在停止接受新任务后，将现有任务正常执行完的场景。例如，在一个定时任务系统中，在系统关闭前调用 shutdown()，可以确保已提交的定时任务能顺利完成，而不会有新任务被提交进来干扰现有任务执行。
2. shutdownNow()：
   • 具体行为：
     • 调用该方法后，线程池会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。
     • 线程池状态变为 STOP。
     • 对于正在执行的任务，线程会尝试通过调用 Thread.interrupt() 来中断线程，但这并不保证任务一定会被中断，因为任务代码可能没有正确处理中断信号。
   • 适用场景：
     • 适用于需要立即停止线程池，不再执行队列中任务的场景。比如在一个紧急情况下，如系统资源严重不足，需要立即释放线程池资源，就可以调用 shutdownNow() 尝试尽快停止所有任务。
3. awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit)：
   • 具体行为：
     • 该方法用于阻塞当前线程，直到线程池进入终止状态，或者达到指定的等待时间。
     • 它需要与 shutdown() 或 shutdownNow() 配合使用。
     • 如果在等待时间内线程池成功终止（所有任务执行完毕或被强行停止），则返回 true；如果等待超时，线程池还未终止，则返回 false。
   • 适用场景：
     • 适用于需要等待线程池终止，且有时间限制的场景。例如，在应用程序关闭时，调用 shutdown() 后，调用 awaitTermination() 并设置一个合理的等待时间，确保在这个时间内线程池能正常关闭，若超时还未关闭，则可采取其他措施，如强制关闭相关资源。