面试题：Java线程池核心参数及内存管理相关

Question

请简述Java线程池ThreadPoolExecutor的几个核心参数（corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime等）的含义及其作用。并且说明在使用线程池过程中，可能会对内存管理产生哪些影响？

Answer 1

核心参数含义及作用

1. corePoolSize
   • 含义：线程池中的核心线程数。
   • 作用：即使这些线程处于空闲状态，也不会被销毁，除非设置了 allowCoreThreadTimeOut 为 true。线程池启动后，会优先创建核心线程来处理任务。当任务数量小于等于 corePoolSize 时，新任务会直接分配给空闲的核心线程执行。
2. maximumPoolSize
   • 含义：线程池中允许的最大线程数。
   • 作用：当任务队列已满，且已创建的线程数小于 maximumPoolSize 时，线程池会创建新的非核心线程来处理任务。但线程总数不会超过 maximumPoolSize，超过这个数量的任务将根据拒绝策略进行处理。
3. keepAliveTime
   • 含义：当线程池中的线程数量大于 corePoolSize 时，多余的空闲线程（非核心线程）能够保持存活的最长时间。
   • 作用：如果一个非核心线程在 keepAliveTime 时间内没有接到新任务，就会被销毁，以释放资源。通过合理设置这个参数，可以避免过多的非核心线程长时间占用资源。
4. unit
   • 含义：keepAliveTime 参数的时间单位。
   • 作用：用于指定 keepAliveTime 是以秒、毫秒、分钟等哪种时间单位来衡量。例如 TimeUnit.SECONDS 表示秒，TimeUnit.MILLISECONDS 表示毫秒等。
5. workQueue
   • 含义：任务队列，用于存放等待执行的任务。
   • 作用：当核心线程都在忙碌时，新提交的任务会被放入这个队列中等待执行。常见的任务队列类型有 ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue 等，不同的队列类型有不同的特性，会影响线程池的工作方式和性能。
6. threadFactory
   • 含义：线程工厂，用于创建新线程。
   • 作用：可以通过自定义线程工厂来设置线程的一些属性，如线程名、线程优先级等，便于调试和管理线程。
7. handler
   • 含义：拒绝策略，当任务队列已满且线程数达到 maximumPoolSize 时，对新提交任务的处理策略。
   • 作用：常见的拒绝策略有 AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（将任务回退给调用者执行）、DiscardPolicy（直接丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务，然后尝试提交新任务）。合理选择拒绝策略可以避免系统因无法处理过多任务而崩溃。

对内存管理的影响

1. 线程内存占用：每个线程都会占用一定的内存空间，包括线程栈空间等。如果 maximumPoolSize 设置过大，可能会创建过多线程，导致内存占用过高，甚至引发 OutOfMemoryError。尤其是在创建大量线程的情况下，线程栈空间的累积消耗可能会非常可观。
2. 任务队列内存占用：workQueue 会占用内存来存储等待执行的任务。如果任务队列设置过大且任务长时间积压，可能会占用大量内存。例如使用 LinkedBlockingQueue 且不设置容量上限时，可能会导致内存被耗尽。
3. 资源释放延迟：如果 keepAliveTime 设置过长，多余的空闲线程长时间不被销毁，会持续占用内存资源。相反，如果设置过短，可能导致线程频繁创建和销毁，增加系统开销的同时也可能影响性能。
4. 对象生命周期管理：线程池中的任务通常会涉及到一些对象的创建和使用。如果任务处理逻辑中对象没有及时释放，随着任务不断执行，可能会导致大量对象在内存中累积，影响内存回收，进而导致内存问题。