面试题：Java线程池的maximumPoolSize与keepAliveTime如何协同工作

Question

在Java线程池中，当线程数量超过corePoolSize但未达到maximumPoolSize时，任务是如何处理的？并且，keepAliveTime在这种情况下，怎样与maximumPoolSize共同作用来管理线程的生命周期，对线程池的性能和资源利用产生何种影响，请深入分析。

Answer 1

1. 任务处理方式：
   • 当线程池中的线程数量超过corePoolSize但未达到maximumPoolSize时，如果有新任务提交，并且此时阻塞队列已满，那么线程池会创建新的线程来处理该任务，直到线程数量达到maximumPoolSize。
2. keepAliveTime与maximumPoolSize的共同作用及影响：
   • 线程生命周期管理：
     • keepAliveTime定义了线程池中超过corePoolSize的线程在空闲状态下能够存活的最长时间。当线程数大于corePoolSize且某个线程空闲时间达到keepAliveTime时，该线程会被销毁，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。
     • maximumPoolSize则限制了线程池能够创建的最大线程数量。这两个参数共同决定了线程池在线程数量动态调整过程中的边界。
   • 对性能和资源利用的影响：
     • 性能方面：
       • 合理设置keepAliveTime和maximumPoolSize能提升性能。如果keepAliveTime设置过长，多余的线程会长时间保持存活，占用系统资源，但减少了频繁创建和销毁线程的开销，适合任务突发性强且任务执行时间短的场景。
       • 若keepAliveTime过短，线程频繁创建和销毁会带来较大的性能开销，不过能及时释放资源，适用于任务执行时间长且资源紧张的场景。maximumPoolSize设置合理能确保线程池在高负载下有足够的线程处理任务，避免任务积压，但如果设置过大，会占用过多系统资源，导致系统性能下降。
     • 资源利用方面：
       • keepAliveTime有助于在任务量减少时及时释放多余的线程资源，提高资源利用率。maximumPoolSize则限制了线程池占用资源的上限，避免因线程过多耗尽系统资源，如内存、CPU等。例如，在一个Web服务器应用中，如果maximumPoolSize设置过大，可能导致服务器内存不足，影响整体服务的稳定性，而合理设置keepAliveTime可以在请求量下降时回收多余线程，优化资源利用。