Java线程池状态和状态切换

摘要 介绍线程池的五种状态RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING和TERMINATED，并简述五种状态之间的切换。

  在类ThreadPoolExecutor中定义了一个成员变量ctl，是个Integer的原子变量，用来记录线程池状态和线程池线程个数，另外定义了五个static final变量表示线程池的各个状态，部分JDK源码如下：

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

    // runState is stored in the high-order bits
    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;

由此可见，线程池的状态有如下五种：RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING、TERMINATED。

1. RUNNING 线程池的初始化状态是RUNNING，能够接收新任务，以及对已添加的任务进行处理。
     状态切换：线程池一旦被创建，就处于RUNNING状态，并且线程池中的任务数为0！

2. SHUTDOWN 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。
     状态切换：调用线程池的shutdown()接口时，线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。

3. STOP 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。
     状态切换： 调用线程池的shutdownNow()接口时，线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。

4. TIDYING 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。
     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。

5. TIDYING 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。
     状态切换：线程池在STOP状态下，且执行的任务为空时，就会由STOP -> TIDYING。

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

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