线程池剩余逻辑扫荡

1. 线程池的状态

RUNNING

(1) 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，并且线程池中的任务数为0！

SHUTDOWN

(1) 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。
(2) 状态切换：调用线程池的shutdown()接口时，线程池由RUNNING -> SHUTDOWN。

STOP

(1) 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。
(2) 状态切换：调用线程池的shutdownNow()接口时，线程池由(RUNNING or SHUTDOWN ) -> STOP。

TIDYING

(1) 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。
(2) 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。

TERMINATED

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

2.关闭线程池的方法

	public void shutdown() {
	    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
	    mainLock.lock();						//全局锁
	    try {
	    	//查看调用shutdown的线程是否有权限结束线程池中的worker线程
	        checkShutdownAccess();
	        //变更标志位			
	        advanceRunState(SHUTDOWN);		
	       	//此方法会调用interruptIdleWorkers方法，尝试中断所有线程。
			//但任务队列不空，worker不会被关闭。
			interruptIdleWorkers();					
	        onShutdown(); 						//hook for ScheduledThreadPoolExecutor
	    } finally {
	        mainLock.unlock();
	    }
	    tryTerminate();							//尝试结束线程池
	}

其中做事情的是tryTerminate();，其方法具体如下，可以看到时在尝试使用CAS方法来更改线程池状态

	final void tryTerminate() {
	    for (;;) {
	        int c = ctl.get();
			//三种情况下，不去执行。
			//1 状态为running，既运行时
			//2 状态为tidying和terminated线程池中已经没有worker，不需要执行
			//3 状态为shutdown，但队列中还有任务未执行，不能执行
	        if (isRunning(c) ||
	            runStateAtLeast(c, TIDYING) ||
	            (runStateOf(c) == SHUTDOWN && ! workQueue.isEmpty()))
	            return;
			//尝试中断一个空闲线程，并返回。
			//当shutdown方法被调用，worker消耗完任务后，会由于阻塞抛出异常后返回，结束runworker方法，最后调用此tryTerminate方法，关闭一个空闲线程。
	        if (workerCountOf(c) != 0) {
	            interruptIdleWorkers(ONLY_ONE);
	            return;
	        }
			//线程池中worker已经全部关闭
	        final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
	        mainLock.lock();
	        try {
	            if (ctl.compareAndSet(c, ctlOf(TIDYING, 0))) { 	//cas变更状态为tidying
	                try {
	                    terminated();							//空方法
	                } finally {
	                    ctl.set(ctlOf(TERMINATED, 0));			//变为terminated
	                    termination.signalAll();
	                }
	                return;
	            }
	        } finally {
	            mainLock.unlock();
	        }
	        // else retry on failed CAS
	    }
	}

总结：ThreadPoolExecutor如何防止shutdown方法在任务队列尚未完成时关闭线程的？
在以前的文章中也有描述，这里再次稍微总结一下。
1 worker在执行任务时（runWorker方法中）使用了自身的AQS不可重入锁，保证不会被interruptIdleWorkers执行中断。
2 worker在获取任务时（getTask方法中），并没有加锁，若worker被阻塞队列中阻塞，抛出的异常会被trycatch捕获，之后会从新进入新的循环判断是否需要退出。正常获取任务后，回到runworker方法中，会使用interrupted()方法，清空中断的标志位，并据继续执行获取的任务，防止执行任务时阻塞而抛出异常。
3 即使由于某些特殊原因，造成worker线程被中断，runWorker方法在最后会调用processWorkerExit方法重新创建worker线程。
其中processWorkerExit方法如下

	private void processWorkerExit(Worker w, boolean completedAbruptly) {
		//completedAbruptly为true，属于worker非正常退出，线程池数量减一
	    if (completedAbruptly) 
	        decrementWorkerCount();
	
	    final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
	    mainLock.lock();
	    try {
			//添加进总完成线程数
	        completedTaskCount += w.completedTasks;
			//移除worker
	        workers.remove(w);
	    } finally {
	        mainLock.unlock();
	    }
		//判断是否需要结束线程池
	    tryTerminate();
	
	    int c = ctl.get();
		//下边这段代码是用来判断是否需要添加worker的。
		//首先线程池状态必须为running或shutdown，且满足以下两点任意一点
		//1 该worker是非正常退出
		//2 虽然该worker是正常退出，但是当前线程数小于等于规定线程数min（规定线程数，根据代码中的情况进行判断）
	    if (runStateLessThan(c, STOP)) {
	        if (!completedAbruptly) {
	            int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
	            if (min == 0 && ! workQueue.isEmpty())
	                min = 1;
	            if (workerCountOf(c) >= min)
	                return; // replacement not needed
	        }
	        addWorker(null, false);					//addworker方法仅仅是尝试增加
	    }
	}