任务异常导致线程池中的线程变为waiting状态

fyber 发布于2019-08-19 11:36 / 2455人阅读

摘要：通过搜索引擎了解到以下观点提交到线程池的任务如果抛出异常会导致线程挂掉，遂将提交到线程池的任务中可能出现的异常进行了处理，确实解决了问题。

背景

项目中存在一些定时任务来更新数据库表，借助了线程池提供的一些能力，线上环境偶尔会出现网络波动导致服务实例无法连上数据库，只要出现了这种情况，就会导致数据不会再被更新，通过一些命令发现更新数据库的线程池中的所有线程都处于waiting状态。通过搜索引擎了解到以下观点：提交到线程池的任务如果抛出异常会导致线程挂掉，遂将提交到线程池的任务中可能出现的异常进行了处理，确实解决了问题。
同时也留下了一个疑问：为什么任务抛出的异常会导致线程处于waiting状态？

本篇文章的关注点主要集中在ScheduledThreadPoolExecutor.scheduleWithFixedDelay(..)这个方法上，对线程池的一些原理性的内容以及相关的术语不做过多描述。

执行流程

scheduleWithFixedDelay(..) 的大体运行过程（注，ScheduledThreadPoolExecutor类中还包含了execute，submit，schedule等方法，这些方法的逻辑基本是一致的）：
1、首先对提交的任务（Runnable实例）进行一些包装，生成一个ScheduledFutureTask:

2、进入delayedExecute(..)方法，将生成的ScheduledFutureTask 放到线程池的任务队列（注：BlockingQueue）中；

3、进入ensurePrestart()方法，创建Worker实例开始处理线程：

4、最后就是addWorker方法了，此方法主要关注以下部分：

到这里，线程池中已经创建了线程，并且开始执行了。接下来就看看Worker线程是如何执行提交到线程池中的任务的。
5、上一步中，可以看到Worker中持有的线程已经开始运行了，而Worker中的线程是这么创建的：

所以，Worker中的线程start之后，则开始执行Worker中的run()方法（会进入到runWorker(..)方法）
6、上面的第1、2步中，会把构造的ScheduledFutureTask实例放到任务队列中，这里会再从任务队列中取出该实例（图中的while循环条件），然后再去调用该实例的run()方法：

getTask()方法：

7、ScheduledThreadPoolExecutor.ScheduledFutureTask#run()方法：

这里的outerTask就是第1步中的outerTask，其实就是要执行的任务本身。到了这里给出一个小结：对于周期性执行的任务，如果该任务执行失败，则后续其不会再被执行。
为了内容的完整性，下面给出上图中两个方法的流程：

到此，任务异常导致线程waiting的原因就明了了：
由于任务执行过程中抛出了异常，会造成ScheduledFutureTask不会再将自身放入到任务队列（BlockingQueue）中，即执行完之后，任务队列变成了一个空队列，而线程池中的Worker线程会以阻塞的方式从任务队列中去取任务(第6步），当队列为空时，会导致所有的线程都被阻塞而进入waiting状态。

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