ThreadPoolExecutor中的keepAliveTime詳解

ThreadPoolExecutor中的keepAliveTime詳解

閱讀這篇文章，你將會知道：

1. keepAliveTime的概念。
2. keepAliveTime是如何設置的。
3. 線程是如何根據keepAliveTime進行銷燬的。

一.keepAliveTime的概念：

1. keepAliveTime的單位是納秒，即1s=1000000000ns，1秒等於10億納秒。
2. keepAliveTime是線程池中空閒線程等待工作的超時時間。
3. 當線程池中線程數量大於corePoolSize（核心線程數量）或設置了allowCoreThreadTimeOut（是否允許空閒核心線程超時）時，線程會根據keepAliveTime的值進行活性檢查，一旦超時便銷燬線程。
4. 否則，線程會永遠等待新的工作。

    /**
     * Timeout in nanoseconds for idle threads waiting for work.
     * Threads use this timeout when there are more than corePoolSize
     * present or if allowCoreThreadTimeOut. Otherwise they wait
     * forever for new work.
     */
    private volatile long keepAliveTime;

二. keepAliveTime的設置方法

1.通過構造函數設置

通過 keepAliveTime 、unit共同決定實際的 keepAliveTime值，最終會轉化成納秒單位。

2.通過setKeepAliveTime方法動態設置

重新設置線程池的keepAliveTime屬性，如果發現將要設置的值比原來的keepAliveTime值要小（即減小keepAliveTime），則觸發interruptIdleWorkers()，中斷空閒線程。

interruptIdleWorkers()是怎麼中斷線程的呢？
（1）interruptIdleWorkers先拿出所有的工作者進行遍歷，判斷工作者對應的線程是否已經中斷。
（2）如果沒有產生中斷，則判斷是否可以獲得鎖，如果能獲得鎖，則代表是空閒線程，然後中斷該線程。
（3）至於線程的中斷在什麼時候會拋出中斷異常，同學們可以自己找下資料，也可以參考下別人寫的這篇文章Java併發之線程中斷

三.線程是如何根據keepAliveTime進行銷燬的

1. 線程池中的線程通過工作者（Worker）這個類進行包裝，Worker通過 ThreadPoolExecutor.runWorker() 這個方法進行自旋，從隊列中獲得task，並完成工作。

2. 如果拿不到task（即firstTask == null 或 getTask() == null），則會退出自旋，進入finally代碼塊。finally中會調用processWorkerExit方法，註銷當前Worker，實現worker的銷燬。對keepAliveTime的使用，就在getTask()方法中，這個在後面講解。
   

3. getTask 怎麼使用 keepAliveTime
   （1）首先也是一個自旋，當allowCoreThreadTimeout(運行空閒核心線程超時) 或 wc>corePoolSize(當前線程數量大於核心線程數量) 時，timed會標識爲true，表示需要進行超時判斷。
   （2）當wc（當前工作者數量）大於 最大線程數 或 空閒線程的空閒時間大於keepAliveTime（timed && timeout），以及wc>1或（workQueue）任務隊列爲空時，會進入compareAndDecrementWorkerCount方法，對wc的值減1。
   （3）當compareAndDecrementWorkerCount方法返回true時，則getTask方法會返回null，終止getTask方法的自旋。這時候回到runWorker方法，就會進入到processWorkerExit方法，進行銷燬worker。
   

4. compareAndDecrementWorkerCount中操作的是ctl屬性：
   （1）ctl是中心控制器，一個AtomicInteger類型的整數，通過數字的二進制編碼的位進行分段，不同的二進制位段表示有不同的含義。
   （2）在ctl中，低29爲表示線程池的容量，即線程池最大容量爲 536870911 = 000 11111111111111111111111111111。
   

	/**
     * The main pool control state, ctl, is an atomic integer packing
     * two conceptual fields
     *   workerCount, indicating the effective number of threads
     *   runState,    indicating whether running, shutting down etc
     */
    private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
    // COUNT_BITS = 29
    private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
    // CAPACITY = 536870911 = 000 11111111111111111111111111111
    private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;
    
	private static int workerCountOf(int c)  { 
		return c & CAPACITY; 
	}