ThreadPoolExecutor中的keepAliveTime详解

ThreadPoolExecutor中的keepAliveTime详解

阅读这篇文章，你将会知道：

1. keepAliveTime的概念。
2. keepAliveTime是如何设置的。
3. 线程是如何根据keepAliveTime进行销毁的。

一.keepAliveTime的概念：

1. keepAliveTime的单位是纳秒，即1s=1000000000ns，1秒等于10亿纳秒。
2. keepAliveTime是线程池中空闲线程等待工作的超时时间。
3. 当线程池中线程数量大于corePoolSize（核心线程数量）或设置了allowCoreThreadTimeOut（是否允许空闲核心线程超时）时，线程会根据keepAliveTime的值进行活性检查，一旦超时便销毁线程。
4. 否则，线程会永远等待新的工作。

    /**
     * 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的设置方法

1.通过构造函数设置

通过 keepAliveTime 、unit共同决定实际的 keepAliveTime值，最终会转化成纳秒单位。

2.通过setKeepAliveTime方法动态设置

重新设置线程池的keepAliveTime属性，如果发现将要设置的值比原来的keepAliveTime值要小（即减小keepAliveTime），则触发interruptIdleWorkers()，中断空闲线程。

interruptIdleWorkers()是怎么中断线程的呢？
（1）interruptIdleWorkers先拿出所有的工作者进行遍历，判断工作者对应的线程是否已经中断。
（2）如果没有产生中断，则判断是否可以获得锁，如果能获得锁，则代表是空闲线程，然后中断该线程。
（3）至于线程的中断在什么时候会抛出中断异常，同学们可以自己找下资料，也可以参考下别人写的这篇文章Java并发之线程中断

三.线程是如何根据keepAliveTime进行销毁的

1. 线程池中的线程通过工作者（Worker）这个类进行包装，Worker通过 ThreadPoolExecutor.runWorker() 这个方法进行自旋，从队列中获得task，并完成工作。

2. 如果拿不到task（即firstTask == null 或 getTask() == null），则会退出自旋，进入finally代码块。finally中会调用processWorkerExit方法，注销当前Worker，实现worker的销毁。对keepAliveTime的使用，就在getTask()方法中，这个在后面讲解。
   

3. getTask 怎么使用 keepAliveTime
   （1）首先也是一个自旋，当allowCoreThreadTimeout(运行空闲核心线程超时) 或 wc>corePoolSize(当前线程数量大于核心线程数量) 时，timed会标识为true，表示需要进行超时判断。
   （2）当wc（当前工作者数量）大于 最大线程数 或 空闲线程的空闲时间大于keepAliveTime（timed && timeout），以及wc>1或（workQueue）任务队列为空时，会进入compareAndDecrementWorkerCount方法，对wc的值减1。
   （3）当compareAndDecrementWorkerCount方法返回true时，则getTask方法会返回null，终止getTask方法的自旋。这时候回到runWorker方法，就会进入到processWorkerExit方法，进行销毁worker。
   

4. compareAndDecrementWorkerCount中操作的是ctl属性：
   （1）ctl是中心控制器，一个AtomicInteger类型的整数，通过数字的二进制编码的位进行分段，不同的二进制位段表示有不同的含义。
   （2）在ctl中，低29为表示线程池的容量，即线程池最大容量为 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; 
	}