併發編程中的一致性問題：ForkJoinPool調用shutdown的bug.(jdk8&jdk9)

ForkJoinPool調用shutdown從而終止整個併發執行框架。

包括取消所有隊列中已有的任務，終止所有的工作線程。

考慮這樣一個場景，一個線程正在提交任務，另一個線程正在調用shutdown終止線程池。

此時涉及到3個獨立的執行邏輯：

• 調用pool.submit的線程
• 調用pool.shutdown()的線程
• 線程池中的工作線程

由於這三個獨立的執行邏輯，必須就線程池將(SHUTDOWN)這一狀態達成共識。有沒有可能會產生不一致的狀態，從而導致丟失信號呢？

在當前的jdk8中的實現存在這個bug，JDK 9 Early-Access中也存在這個問題，只是重現方法不同，見下文。

我們使用如下的test case(jdk8):

package com.psly;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
public class TestForkJoin {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		// TODO Auto-generated method stub
		ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
		new Thread(){
			public void run(){
				ForkJoinTask<String> task = pool.submit(new Callable<String>(){
					public String call(){
						return "Hello,world";
					}
				});
				//輸出 Hello,world  (永遠不會輸出，也不會報異常， 所以這是個bug)
				try {
					System.out.println(task.get());
				} catch (InterruptedException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				} catch (ExecutionException e) {
					// TODO Auto-generated catch block
					e.printStackTrace();
				}
			}
			{ this.setName("printHelloWorld");this.start(); }
		};
	//	Thread.sleep(1000);
		new Thread(){
			public void run(){
				pool.shutdown();
			}
			{ this.setName("shutdownPool");this.start(); }
		};
	}
}

執行以上代碼，輸出爲：

Exception in thread "printHelloWorld" java.util.concurrent.RejectedExecutionException
	at java.util.concurrent.ForkJoinPool.externalSubmit(ForkJoinPool.java:2328)
	at java.util.concurrent.ForkJoinPool.externalPush(ForkJoinPool.java:2419)
	at java.util.concurrent.ForkJoinPool.submit(ForkJoinPool.java:2675)
	at com.psly.TestForkJoin$1.run(TestForkJoin.java:14)

任務被拒絕，這是一個可接受的結果。

//	Thread.sleep(1000);

我們去除這一句註釋，讓shutdown線程晚1秒一點執行。

再次執行，輸出爲：

Hello,world

這同樣是一個可以接受的結果。

也就是線程池，面對提交的一個任務，要麼執行它，要麼拒絕它，不能永遠什麼都不做。

我們接着在jdk8中，如下兩行（2359&2224）打上斷點：

2359 U.putOrderedObject(a, j, task); 
2224 rs = lockRunState(); // enter SHUTDOWN phase 

然後再次註釋Thread.sleep(1000)。

//	Thread.sleep(1000);

debug我們一開始給出的test case。

然後shutdownPool線程在2224行上掛起，printHelloWorld線程在2359行上掛起。我們先讓shutdownPool通過，再讓printHelloWorld線程通過。

此時會看到我們的程序沒有任何輸出，並且printHelloWorld線程永遠掛起了。

一個解決方案是在2359行，也就是將任務放入隊列之後再次檢查下SHUTDOWN狀態是否被設置，假如是的話嘗試將任務重新刪除。

jdk9中的實現與8已經不一樣了。詳情可見點擊打開鏈接