程序員常見的Java線程池面試題

Java通過Executors提供四種線程池

• CachedThreadPool()：可緩存線程池。
• FixedThreadPool()：定長線程池。
• ScheduledThreadPool()：定時線程池。
• SingleThreadExecutor()：單線程化的線程池。

ThreadPoolExecutor的執(zhí)行流程

• 線程數(shù)量未達到corePoolSize，則新建一個線程(核心線程)執(zhí)行任務。
• 線程數(shù)量達到了corePools，則將任務移入隊列等待。
• 隊列已滿，新建線程(非核心線程)執(zhí)行任務。
• 隊列已滿，總線程數(shù)又達到了maximumPoolSize，就會由(RejectedExecutionHandler)拋出異常(拒絕策略)
• 新建線程->達到核心數(shù)->加入隊列->新建線程（非核心）->達到最大數(shù)->觸發(fā)拒絕策略

ThreadPoolExecutor的幾個參數(shù)

corePoolSize：核心池的大小，這個參數(shù)跟后面講述的線程池的實現(xiàn)原理有非常大的關系。在創(chuàng)建了線程池后，默認情況下，線程池中并沒有任何線程，而是等待有任務到來才創(chuàng)建線程去執(zhí)行任務，除非調用了prestartAllCoreThreads()或者prestartCoreThread()方法，從這2個方法的名字就可以看出，是預創(chuàng)建線程的意思，即在沒有任務到來之前就創(chuàng)建corePoolSize個線程或者一個線程。默認情況下，在創(chuàng)建了線程池后，線程池中的線程數(shù)為0，當有任務來之后，就會創(chuàng)建一個線程去執(zhí)行任務，當線程池中的線程數(shù)目達到corePoolSize后，就會把到達的任務放到緩存隊列當中。

maximumPoolSize：線程池最大線程數(shù)，這個參數(shù)也是一個非常重要的參數(shù)，它表示在線程池中最多能創(chuàng)建多少個線程；如果當前阻塞隊列滿了，且繼續(xù)提交任務，則創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務，前提是當前線程數(shù)小于maximumPoolSize；當阻塞隊列是無界隊列，則maximumPoolSize不起作用，因為無法提交至核心線程池的線程會一直持續(xù)地放入workQueue(工作隊列)中。

keepAliveTime：表示線程沒有任務執(zhí)行時最多保持多久時間會終止。默認情況下，只有當線程池中的線程數(shù)大于corePoolSize時，keepAliveTime才會起作用，直到線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize，即當線程池中線程數(shù)大于corePoolSize時，如果一個線程空閑的時間達到keepAliveTime，則會終止，直到線程池中的線程數(shù)不超過corePoolSize。但是如果調用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在線程池中的線程數(shù)不大于corePoolSize時，keepAliveTime參數(shù)也會起作用，直到線程池中的線程數(shù)為0。

allowCoreThreadTimeout：默認情況下超過keepAliveTime的時候，核心線程不會退出，可通過將該參數(shù)設置為true，讓核心線程也退出。

unit：可以指定keepAliveTime的時間單位。

workQueue

ArrayBlockingQueue有界隊列，需要指定隊列大小。

linkedBlockingQueue若指定大小則和ArrayBlockingQueue類似，若不指定大小則默認能存儲Integer.MAX_VALUE個任務，相當于無界隊列，此時maximumPoolSize值其實是無意義的。

SynchronousQueue同步阻塞隊列，當有任務添加進來后，必須有線程從隊列中取出，當前線程才會被釋放，newCachedThreadPool就使用這種隊列。

RejectedExecutionHandler：線程數(shù)和隊列都滿的情況下，線程池會執(zhí)行的拒絕策略，有四個(也可以使用自定義的策略)。

線程池的四種拒絕策略

• AbortPolicy：不執(zhí)行新任務，直接拋出異常，提示線程池已滿，線程池默認策略。
• DiscardPolicy：不執(zhí)行新任務，也不拋出異常，基本上為靜默模式。
• DisCardOldSetPolicy：將消息隊列中的第一個任務替換為當前新進來的任務執(zhí)行。
• CallerRunPolicy：拒絕新任務進入，如果該線程池還沒被關閉，那么這個新的任務在執(zhí)行線程中被調用。

Executors和ThreadPoolExecutor創(chuàng)建線程的區(qū)別

Executors

newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor:主要問題是堆積的請求處理隊列可能會耗費非常大的內存，甚至OOM。

newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool:主要問題是線程數(shù)最大數(shù)是Integer.MAX_VALUE(2的31次方-1，int類型最大值)，可能會創(chuàng)建數(shù)量非常多的線程，甚至OOM。

ThreadPoolExecutor

創(chuàng)建線程池方式只有一種，就是走它的構造函數(shù)，參數(shù)自己指定。

為什么使用線程池

減少了創(chuàng)建和銷毀線程的次數(shù)，每個工作線程都可以被重復利用，可執(zhí)行多個任務。

運用線程池能有效的控制線程最大并發(fā)數(shù)，可以根據(jù)系統(tǒng)的承受能力，調整線程池中工作線線程的數(shù)目，防止因為消耗過多的內存，而把服務器累趴下(每個線程需要大約1MB內存，線程開的越多，消耗的內存也就越大，最后死機)。

對線程進行一些簡單的管理，比如：延時執(zhí)行、定時循環(huán)執(zhí)行的策略等，運用線程池都能進行很好的實現(xiàn)。

如何向線程池中提交任務

可以通過execute()或submit()兩個方法向線程池提交任務。

execute()方法沒有返回值，所以無法判斷任務知否被線程池執(zhí)行成功。

submit()方法返回一個future,那么我們可以通過這個future來判斷任務是否執(zhí)行成功，通過future的get方法來獲取返回值。

如何關閉線程池

可以通過shutdown()或shutdownNow()方法來關閉線程池。

shutdown的原理是只是將線程池的狀態(tài)設置成SHUTDOWN狀態(tài)，然后中斷所有沒有正在執(zhí)行任務的線程。

shutdownNow的原理是遍歷線程池中的工作線程，然后逐個調用線程的interrupt方法來中斷線程，所以無法響應中斷的任務可能永遠無法終止。shutdownNow會首先將線程池的狀態(tài)設置成STOP，然后嘗試停止所有的正在執(zhí)行或暫停任務的線程，并返回等待執(zhí)行任務的列表。

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