面试题：Java中线程池ThreadPoolExecutor的常见参数及作用

Question

请详细说明Java线程池ThreadPoolExecutor构造函数中corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime、unit和workQueue这几个参数的含义及它们是如何相互协作来管理线程池的？

Answer 1

corePoolSize

• 含义：线程池中核心线程数的大小。核心线程是指在没有任务执行时也不会被销毁的线程，除非设置了 allowCoreThreadTimeOut 为 true。
• 作用：当有新任务提交到线程池时，如果当前线程数小于 corePoolSize，线程池会创建新的线程来执行任务，即使此时有其他空闲的核心线程。

maximumPoolSize

• 含义：线程池中允许的最大线程数。当线程池中的任务数量不断增加，并且 workQueue 已满时，线程池会继续创建新的线程，直到线程数达到 maximumPoolSize。
• 作用：它限制了线程池能够创建的线程数量上限，防止线程无限制创建导致系统资源耗尽。

keepAliveTime

• 含义：当线程池中的线程数量超过 corePoolSize 时，多余的空闲线程的存活时间。即这些空闲线程在多长时间内没有任务执行就会被销毁。
• 作用：通过设置合适的存活时间，可以在系统负载降低时减少线程池中的线程数量，释放系统资源。

unit

• 含义：keepAliveTime 的时间单位，它是 TimeUnit 枚举类型的一个实例，如 TimeUnit.SECONDS（秒）、TimeUnit.MILLISECONDS（毫秒）等。
• 作用：明确 keepAliveTime 的时间度量标准，使得时间设置更清晰准确。

workQueue

• 含义：用于存储等待执行任务的阻塞队列。当线程池中的线程都在忙碌，且当前线程数小于 maximumPoolSize 时，新提交的任务会被放入这个队列中等待执行。
• 作用：它作为任务的缓冲区域，避免了线程频繁创建和销毁。常见的队列类型有 ArrayBlockingQueue（有界队列）、LinkedBlockingQueue（可设置有界或无界）、SynchronousQueue（不存储任务，直接交给线程处理）等，不同的队列类型对线程池的性能和行为有不同影响。

相互协作

1. 任务提交：当新任务提交到线程池时，线程池首先检查当前线程数是否小于 corePoolSize。如果是，则创建新的核心线程来执行任务。
2. 队列缓冲：如果当前线程数已经达到 corePoolSize，则将任务放入 workQueue 中等待。如果 workQueue 有空间，任务会被顺利放入队列。
3. 最大线程数扩展：如果 workQueue 已满，且当前线程数小于 maximumPoolSize，线程池会创建新的非核心线程来执行任务。
4. 拒绝策略：如果 workQueue 已满且当前线程数达到了 maximumPoolSize，线程池会根据设置的拒绝策略（如 AbortPolicy 直接抛出异常、CallerRunsPolicy 由调用者线程执行任务等）来处理新提交的任务。
5. 线程回收：当线程池中的线程数量超过 corePoolSize，且这些多余的线程空闲时间达到 keepAliveTime 时，这些线程会被销毁，直到线程池中的线程数量回到 corePoolSize（除非设置了 allowCoreThreadTimeOut 为 true，此时核心线程也会在空闲 keepAliveTime 时间后被销毁）。