线程池的线程保活和停止管理实现原理
Java 中线程池（如 ThreadPoolExecutor）通过 线程保活 和 停止管理 来优化线程的生命周期管理，避免频繁创建和销毁线程，同时控制线程的终止。
线程保活实现原理
线程保活是指线程在空闲时不会立即销毁，而是等待一段时间后再决定是否释放。
关键参数
keepAliveTime：线程的最大空闲时间，超过此时间且无任务，非核心线程会被销毁。
corePoolSize：核心线程数量，核心线程默认不会被销毁，始终存活。
allowCoreThreadTimeOut：是否允许核心线程超时销毁。
保活机制
非核心线程：
当线程池中线程数超过
corePoolSize，新增线程为非核心线程。如果空闲时间超过
keepAliveTime且无新任务，非核心线程将被销毁。
核心线程：
默认始终存活，可通过设置
allowCoreThreadTimeOut(true)使核心线程也支持超时销毁。
实现逻辑
在任务循环中检查任务队列。如果获取不到新任务，且线程空闲时间超过
keepAliveTime，线程会退出。主要由
getTask()方法控制任务的获取和线程保活。
代码片段：
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false;
while (true) {
if (workerCount > corePoolSize || allowCoreThreadTimeOut) {
if (timedOut) return null; // 空闲超时，线程退出
}
Runnable task = workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
if (task != null) return task; // 获取到任务
timedOut = true;
}
}线程停止管理实现原理
线程停止管理用于控制线程池的生命周期，确保线程池能够正确关闭并释放资源。
停止方式
平滑关闭（
shutdown()）：停止接收新任务。
执行完队列中的任务后关闭线程池。
强制关闭（
shutdownNow()）：立即停止所有线程。
清空任务队列，返回未执行任务列表。
实现逻辑
通过线程池状态标识控制线程的行为：
RUNNING：正常运行。SHUTDOWN：不再接收新任务，执行队列中任务。STOP：不再接收新任务，终止正在执行的任务。TERMINATED：线程池完全关闭。
使用线程池状态和锁机制确保并发安全。
代码片段：
public void shutdown() {
mainLock.lock();
try {
state = SHUTDOWN; // 设置状态为 SHUTDOWN
interruptIdleWorkers(); // 中断空闲线程
} finally {
mainLock.unlock();
}
}
public List<Runnable> shutdownNow() {
mainLock.lock();
try {
state = STOP; // 设置状态为 STOP
interruptWorkers(); // 中断所有线程
return drainQueue(); // 清空任务队列
} finally {
mainLock.unlock();
}
}实现关键点
线程保活：
通过
keepAliveTime和任务获取机制控制非核心线程的存活时间。核心线程默认始终存活，可配置超时销毁。
线程停止：
平滑关闭依赖队列任务的自然完成。
强制关闭通过中断正在运行的线程和清空任务队列实现。
线程池状态管理：
使用线程池状态字段（如
RUNNING、SHUTDOWN）控制行为。通过锁和 CAS 操作确保状态切换的安全性。
总结
线程池通过 keepAliveTime 和任务获取逻辑实现线程保活，通过 shutdown 和 shutdownNow 实现线程停止管理。
这些机制提高了线程资源利用率，简化了多线程的生命周期管理，是高效并发编程的重要基础。
