线程池状态包括RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING和TERMINATED，决定任务处理方式；通过isShutdown()、isTerminating()、isTerminated()等方法可监控状态；状态转换由ThreadPoolExecutor的ctl变量控制，高3位表示状态，低29位表示线程数，通过原子操作保证线程安全。
线程池的状态反映了其当前的运行状况，主要包括运行、关闭、停止等几种状态，它们决定了线程池如何处理新的任务以及如何管理已有的线程。理解这些状态对于正确使用和维护线程池至关重要。
线程池的状态及其影响
线程池状态详解
线程池主要有以下几种状态：
-
RUNNING: 线程池处于运行状态，可以接受新的任务，并且会处理阻塞队列中的任务。这是线程池的正常工作状态。
-
SHUTDOWN: 线程池不再接受新的任务，但会继续处理阻塞队列中已存在的任务。调用
shutdown()
方法会使线程池进入此状态。
-
STOP: 线程池不再接受新的任务，并且会尝试中断所有正在执行的任务，同时丢弃阻塞队列中的所有任务。调用
shutdownNow()
方法会使线程池进入此状态。
-
TIDYING: 所有任务都已终止，
workerCount
（线程池中的线程数）为零。线程池会转换到
TIDYING
状态，并执行
terminated()
钩子方法。
-
TERMINATED:
terminated()
方法已完成执行。线程池完全终止。
这些状态之间的转换关系大致如下：
RUNNING -> SHUTDOWN -> TIDYING -> TERMINATED
或者
RUNNING -> STOP -> TIDYING -> TERMINATED
如何监控线程池的状态？
可以通过
ThreadPoolExecutor
类提供的方法来监控线程池的状态。 虽然没有直接的
getState()
方法，但可以通过组合使用其他方法来推断状态。
例如：
-
isShutdown()
: 如果线程池处于
SHUTDOWN
或
STOP
状态，返回
true
。
-
isTerminating()
: 如果线程池正在从
SHUTDOWN
或
STOP
状态转换到
TERMINATED
状态，返回
true
。 实际上，这意味着线程池处于
TIDYING
状态。
-
isTerminated()
: 如果线程池处于
TERMINATED
状态，返回
true
。
-
getActiveCount()
: 获取当前正在执行任务的线程数。 如果线程池已关闭且活动线程数为零，则可以推断线程池正在或即将进入
TERMINATED
状态。
虽然不能直接获取状态，但结合这些方法可以比较准确地判断线程池的当前状态。
线程池状态转换的底层机制是什么？
线程池的状态转换主要依赖于
ThreadPoolExecutor
类中的一个原子变量
ctl
（control）。 这个变量同时包含了线程池的状态和线程池中的线程数量。
ctl
变量的高3位表示线程池的状态，低29位表示线程池中的线程数量（
workerCount
）。 通过原子操作来更新
ctl
变量，可以保证状态转换的原子性和线程安全。
当调用
shutdown()
或
shutdownNow()
方法时，实际上是在修改
ctl
变量的状态部分。 例如，
shutdown()
会将状态设置为
SHUTDOWN
，而
shutdownNow()
会将状态设置为
STOP
。
线程池会定期检查
ctl
变量的状态，并根据状态来决定如何处理新的任务以及如何管理已有的线程。
举个例子，当线程池处于
SHUTDOWN
状态时，如果再提交新的任务，线程池会拒绝该任务，并抛出
RejectedExecutionException
异常。
状态转换的底层机制涉及大量的原子操作和锁机制，以保证线程池的正确性和可靠性。 理解这些底层机制有助于更好地理解线程池的工作原理，并在实际应用中更好地使用和维护线程池。
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