JAVA线程池原理源码解析—为什么启动一个线程池，提交一个任务后，Main方法不会退出？...-白红宇

起因

Hello，骚年们，大家新年快乐，头发有没有少呀？今天我们来看一件有趣的事，首先来看段代码

public static void main(String[] args) {        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);        service.submit(() -> System.out.println("Hello "));        System.out.println("World");    }复制代码

呵呵，执行结果谁都知道，显而易见

但是小老弟，有没有发现这个程序

一直都没有结束呢？明明这个任务都已经跑完了呀~

结论

开始了吗？不好意思已经结束了，嘻嘻，大过年的不卖关子，我们直接公布答案，造成不退出的原因是这样：

你丑

线程池的创建的时候，第一次submit操作会创建Worker线程（负责去拿任务处理），该线程里写了一个死循环，所以这个Worker线程不会死

Worker线程在创建的时候，被设置成了非守护线程，thread.setDaemon(false)

早在JDK1.5的时候，就规定了当所有非守护线程退出时，JVM才会退出，Main方法主线程和Worker线程都是非守护线程，所以不会死。

下面我们会就上面几个问题，每一个问题进行源码分析，感兴趣的看官老爷可以继续，看看又不会掉发（逃

源码分析

为什么Worker线程不会死

梦开始的地方先从初始化开始

//该方法利用多台实例化了一个ThreadPoolExecutor线程池，该线程池继承了一个抽象类AbstractExecutorServiceExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);//调用了ThreadPoolExecutor.submit方法也就是父类的AbstractExecutorService.submit，该方法内部会去调用execute()方法service.submit(() -> System.out.println("Hello "));复制代码

于是我们定位到ThreadPoolExecutor类的execute方法，我截取了部分如下，注意代码中我打注释的地方

public void execute(Runnable command) {    ...        //如果工作线程还没有超过核心线程数        if (workerCountOf(c) < corePoolSize) {            //去添加工作线程            if (addWorker(command, true))                return;        }    ...复制代码

线程池把每一个运行任务的工作线程抽象成了Worker，我们定位到内部addWorker方法

...            //新建一个Worker            w = new Worker(firstTask);            final Thread t = w.thread;            if (t != null) {                //下面的操作是将线程添加到工作线程集合里                final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;                mainLock.lock();                try {                    int rs = runStateOf(ctl.get());                    if (rs < SHUTDOWN ||                        (rs == SHUTDOWN && firstTask == null)) {                        if (t.isAlive()) // precheck that t is startable                            throw new IllegalThreadStateException();                        workers.add(w);                        int s = workers.size();                        if (s > largestPoolSize)                            largestPoolSize = s;                        workerAdded = true;                    }                } finally {                    mainLock.unlock();                }                //如果添加成功的话                if (workerAdded) {                    //把工作线程跑起来                    t.start();                    workerStarted = true;                }            }        } finally {            if (! workerStarted)                addWorkerFailed(w);        }        return workerStarted;复制代码

这时候一个工作线程也就跑起来了，可以去执行任务了，我们定位到ThreadPoolExecutor的内部类Worker的run方法里

//该类调用了runWorker方法public void run() {            runWorker(this);        }        复制代码

final void runWorker(Worker w) {        Thread wt = Thread.currentThread();        Runnable task = w.firstTask;        w.firstTask = null;        w.unlock(); // allow interrupts        boolean completedAbruptly = true;        try {            //主要看这个while,会看这个Worker有没有任务，如果没有就会去取，这里是一个死循环，然后我们定位到getTask()方法，看他是怎么取任务的            while (task != null || (task = getTask()) != null) {                w.lock();                if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||                     (Thread.interrupted() &&                      runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&                    !wt.isInterrupted())                    wt.interrupt();            ...                   }复制代码

这里解释了，工作线程其实不会死（超时时间不在本期范围内），我们继续定位到内部的getTask()方法，看他是怎么取任务的

private Runnable getTask() {            ...            //有没有设置核心线程超时时间（默认没有）当前工作的线程数大于了线程池的核心线城市            boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;            ...            try {                Runnable r = timed ?                    workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :                    //调用workQueue的Take方法，WorkQueue默认是一个BlockingQueue，所以调用take方法会导致当前工作线程阻塞掉，指到拿到                    workQueue.take();                //如果拿到任务就返回                if (r != null)                    return r;                timedOut = true;                ...复制代码

小结：

这里想说的有两点：

工作线程不会死（不设置线程存活时间，默认情况下），会一直拿任务，所以工作线程会一直活着

工作线程拿任务的时候，默认情况下，因为用的是BlockingQueue的take()拿不到任务会阻塞

Worker线程如何被设置成非守护线程

首先我们来到ThreadPoolExecutor的构造方法里

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,                              int maximumPoolSize,                              long keepAliveTime,                              TimeUnit unit,                              BlockingQueue
    
      workQueue) {        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,             Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);    }复制代码

构造器里传入了一个ThreadFactory也就是Executors.defaultThreadFactory()，用来产生工作线程，一步一步的点进去我们会定位到Executors内部类DefaultThreadFactory的newThread方法

public Thread newThread(Runnable r) {            Thread t = new Thread(group, r,                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),                                  0);            //关键代码是这里，把线程设置成了非守护线程            if (t.isDaemon())                t.setDaemon(false);            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);            return t;        }复制代码

然后我们看ThreadPoolExector方法去new Worker()的时候

Worker(Runnable firstTask) {            setState(-1); // inhibit interrupts until runWorker            this.firstTask = firstTask;            //这里的ThreadPool，就是上面提到的那个生产非守护线程的线程工厂            this.thread = getThreadFactory().newThread(this);        }复制代码

看上面的注释下面的内容，为什么是非守护线程就真相大白了。

为什么要等到非守护线程全部结束的时候，JVM才会退出？

网上冲浪

JdkDoc注意我标蓝的部分，这跟jvm的实现有关，先知道结论，具体为什么我们留着下期再讲~

总结

跟同事在codeReview的时候，突然聊到单启动线程池，Main方法会不会死明明已经都结束了呀，然后就本地跑了试了一下，跟日常的理解还是不一样的，查了一下原因，还是蛮有趣的，日常工作中多保持好奇心，不要怕难，你会越来越强的！

你变强了，也变秃了（逃