Java多线程之keepAliveTime
概述
在Java中，多线程是一种并发编程的方式，它允许程序同时执行多个任务。然而，多线程编程也带来了一些挑战，比如线程池的管理问题。Java提供了Executor框架来管理线程池，其中一个重要的概念就是keepAliveTime。
本文将介绍keepAliveTime的概念、作用和使用方法，并通过代码示例和流程图来演示其工作原理。
keepAliveTime的概念和作用
在Java的Executor框架中，线程池中的线程有两种状态：工作状态和空闲状态。当线程完成任务后，如果在一定时间内没有新的任务分配给它，它将进入空闲状态。keepAliveTime就是用来定义线程在空闲状态下的存活时间。
keepAliveTime的作用是控制线程池的大小，避免过多的线程占用系统资源。当线程在空闲状态下超过了keepAliveTime的设定值，线程池将自动回收这些空闲线程。当有新的任务到来时，如果线程池中没有空闲线程，线程池将创建新的线程来处理任务；如果线程池中有空闲线程，线程池将复用这些线程来处理任务。
使用keepAliveTime
下面是一个使用keepAliveTime的代码示例：
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class ThreadPoolExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建大小为5的线程池
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
// 设置线程池的keepAliveTime为5秒
executor.setKeepAliveTime(5, TimeUnit.SECONDS);
// 提交任务给线程池
for (int i = 0; i < 10; i++) {
final int taskId = i;
executor.submit(() -> {
System.out.println("Task " + taskId + " is running.");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("Task " + taskId + " is completed.");
});
}
// 关闭线程池
executor.shutdown();
}
}
上述代码创建了一个大小为5的线程池，并将keepAliveTime设置为5秒。接下来，我们提交了10个任务给线程池。由于线程池的大小为5，所以只有前5个任务会立即执行，剩下的任务会等待空闲线程出现。
在每个任务中，我们使用Thread.sleep模拟任务的执行时间为2秒。由于keepAliveTime设置为5秒，所以在任务执行完成后，线程池中的线程会等待5秒钟，然后自动回收。在下一批任务到来时，线程池会复用这些空闲线程。
序列图
下面是使用mermaid语法绘制的一个序列图，演示了上述代码中的线程池工作流程：
sequenceDiagram
participant Thread1
participant Thread2
participant Thread3
participant Thread4
participant Thread5
participant Task1
participant Task2
participant Task3
participant Task4
participant Task5
participant Task6
participant Task7
participant Task8
participant Task9
participant Task10
Note left of Thread1: 线程1空闲
Note left of Thread2: 线程2空闲
Note left of Thread3: 线程3空闲
Note left of Thread4: 线程4空闲
Note left of Thread5: 线程5空闲
Task1 ->> Thread1: 开始执行
Task2 ->> Thread2: 开始执行
Task3 ->> Thread3: 开始执行
Task4 ->> Thread4: 开始执行
Task5 ->> Thread5: 开始执行
Task6 ->> Thread1: 开始执行(复用)
Task7 ->> Thread2: 开始执行(复用)
Task8 ->> Thread3: 开始执行(复用)
Task9 ->> Thread4: 开始执行(复用)
Task10 ->> Thread5: 开始执行
