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？

起因

public static void main(String[] args) {

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

service.submit(() -> System.out.println("Hello "));

System.out.println("World");
}

呵呵，执行结果谁都知道，显而易见

结论
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AbstractExecutorService
ExecutorService 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 "));

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;
}
...

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;

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);
}

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();
...

}

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;
...

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<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}

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;
}

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);
}

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