美團面試官問Java 線程池，這樣的回答讓他豎起了大拇指！

時間 2020-04-21

標籤面試 java 線程這樣回答讓他豎起大拇指欄目快樂工作简体版

原文原文鏈接

做者：天才程序YUAN」

原文：https://blog.csdn.net/JAck_chen0309/article/details/105250643java

前言

這周我投遞出了簡歷，崗位是java後端開發工程師。這周美團面試官給我進行了面試。面試過程當中他問了線程池，今天詳細講一講Java 線程池。

線程池

線程池維護着多個線程，等待着監督管理者分配可併發執行的任務。這避免了在處理短期任務時建立與銷燬線程的代價。

start()建立必定數量的線程池,進行線程循環

stop()中止全部線程循環，回收全部資源

addTask()添加任務複製代碼

Excutors建立線程池便捷方法以下：

Executors.newFixedThreadPool(100);//建立固定大小的線程池
Executors.newSingleThreadExecutor();//建立只有一個線程的線程池
Executors.newCachedThreadPool();//建立一個不限線程數上限的線程池，任何提交的任務都將當即執行複製代碼

對於服務端須要長期運行的程序，建立線程池應該使用ThreadPoolExecutor的構造方法

public ThreadPoolExecutor(
      int corePoolPoolSize,//線程池長期維持的線程數
      int maximumPoolSize, //線程數的上限
      long keepAliveTime,//空閒線程存活時間
      TimeUnit unit,//時間單位
      BlockingQueue<Runnable> workQueue,//任務的排隊隊列
      ThreadFactory threadFactory,//新線程的產生方式
      RejectedExecutionHandler handler//拒絕策略
  )複製代碼

java線程池有7大參數，4大特性。

特性一：當池中正在運行的線程數（包括空閒線程）小於corePoolSize時，新建線程執行任務。

特性二：當池中正在運行的線程數大於等於corePoolSize時，新插入的任務進入workQueue排隊（若是workQueue長度容許），等待空閒線程來執行。

特性三：當隊列裏的任務數達到上限，而且池中正在運行的線程數小於maximumPoolSize，對於新加入的任務，新建線程。

特性四：當隊列裏的任務數達到上限，而且池中正在運行的線程數等於maximumPoolSize，對於新加入的任務，執行拒絕策略（線程池默認的拒絕策略是拋異常）。

種類

一、newCachedThreadPool

核心線程數爲0，最大線程數爲 Integer.MAX_VALUE

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
	return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
	                                      60L, TimeUnit.SECONDS,
	                                      new SynchronousQueue<Runnable>());
}
複製代碼

1.1做用

建立一個可根據須要建立新線程的線程池，可是在之前構造的線程可用時將重用它們，並在須要時使用提供的 ThreadFactory 建立新線程。

1.2特徵

（1）線程池中數量沒有固定，可達到最大值（Interger. MAX_VALUE）

（2）線程池中的線程可進行緩存重複利用和回收（回收默認時間爲1分鐘）

（3）當線程池中，沒有可用線程，會從新建立一個線程

1.3建立方式

Executors.newCachedThreadPool();

二、newFixedThreadPool

核心線程數與最大線程數均爲指定的nThreads

空閒線程的存活時間是0

工做隊列是無界隊列

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
	return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
	                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
	                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
複製代碼

2.1做用

建立一個可重用固定線程數的線程池，以共享的無界隊列方式來運行這些線程。在任意點，在大多數 nThreads 線程會處於處理任務的活動狀態。若是在全部線程處於活動狀態時提交附加任務，則在有可用線程以前，附加任務將在隊列中等待。若是在關閉前的執行期間因爲失敗而致使任何線程終止，那麼一個新線程將代替它執行後續的任務（若是須要）。在某個線程被顯式地關閉以前，池中的線程將一直存在。

2.2特徵

（1）線程池中的線程處於必定的量，能夠很好的控制線程的併發量

（2）線程能夠重複被使用，在顯示關閉以前，都將一直存在

（3）超出必定量的線程被提交時候需在隊列中等待

2.3建立方式

（1）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)；//nThreads爲線程的數量 
（2）Executors.newFixedThreadPool(int nThreads，ThreadFactory threadFactory)；//nThreads爲線程的數量，threadFactory建立線程的工廠方式複製代碼

三、newSingleThreadExecutor

核心線程數與最大線程數均爲1

工做隊列是無界隊列

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
	return new FinalizableDelegatedExecutorService
	            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
	                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
	                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
複製代碼

3.1做用

建立一個使用單個 worker 線程的 Executor，以無界隊列方式來運行該線程。（注意，若是由於在關閉前的執行期間出現失敗而終止了此單個線程，那麼若是須要，一個新線程將代替它執行後續的任務）。可保證順序地執行各個任務，而且在任意給定的時間不會有多個線程是活動的。與其餘等效的 newFixedThreadPool(1) 不一樣，可保證無需從新配置此方法所返回的執行程序便可使用其餘的線程。

3.2特徵

線程池中最多執行1個線程，以後提交的線程活動將會排在隊列中以此執行。

3.3建立方式

（1）Executors.newSingleThreadExecutor() ； 
（2）Executors.newSingleThreadExecutor(ThreadFactory threadFactory)；// threadFactory建立線程的工廠方式複製代碼

四、newScheduledThreadPool

指定核心線程數corePoolSize

最大線程數是Integer.MAX_VALUE

DelayedWorkQueue：任務隊列會根據任務延時時間的優先級進行執行

public class ScheduledThreadPoolExecutor
        extends ThreadPoolExecutor
        implements ScheduledExecutorService {
	....................
	/**
     * Creates a new {@code ScheduledThreadPoolExecutor} with the
     * given core pool size.
     *
     * @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even
     *        if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set
     * @throws IllegalArgumentException if {@code corePoolSize < 0}
     */
	public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
		super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
		              new DelayedWorkQueue());
	}
複製代碼

4.1做用

建立一個線程池，它可安排在給定延遲後運行命令或者按期地執行。

4.2特徵

（1）線程池中具備指定數量的線程，即使是空線程也將保留

（2）可定時或者延遲執行線程活動

4.3建立方式

（1）Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)；// corePoolSize線程的個數 
（2）newScheduledThreadPool(int corePoolSize, ThreadFactory threadFactory)；// corePoolSize線程的個數，threadFactory建立線程的工廠複製代碼

五、newSingleThreadScheduledExecutor

5.1做用

建立一個單線程執行程序，它可安排在給定延遲後運行命令或者按期地執行。

5.2特徵

（1）線程池中最多執行1個線程，以後提交的線程活動將會排在隊列中以此執行

（2）可定時或者延遲執行線程活動

5.3建立方式

（1）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor() ； 
（2）Executors.newSingleThreadScheduledExecutor(ThreadFactory threadFactory)；//threadFactory建立線程的工廠複製代碼

工做隊列

SynchronousQueue：直接提交

是工做隊列的默認選項，將任務直接提交給線程而不保持。

若是不存在可用於當即運行任務的線程，則試圖把任務加入隊列將失敗，所以會構造一個新的線程。

優缺點

優勢：能夠避免在處理可能具備內部依賴性的請求集時出現鎖。

直接提交一般要求無界maximumPoolSizes 以免拒絕新提交的任務。

當命令以超過隊列所能處理的平均數連續到達時，此策略容許無界線程具備增加的可能性。

ArrayBlockingQueue：無界隊列

在全部核心線程都忙時，新任務在隊列中等待。

所以，僅建立corePoolSize線程便可。（maximumPoolSize的值沒有任何做用。）

當每一個任務徹底獨立於其餘任務時，所以任務不會影響彼此的執行。

優缺點

優勢：例如，在網頁服務器中，儘管這種排隊方式對於消除短暫的突發請求頗有用。

缺點：當命令請求到達速度比其處理速度更快時，工做隊列無限制增加。

LinkedBlockingQueue：有界隊列

當與有限的maximumPoolSizes一塊兒使用時，有界隊列有助於防止資源耗盡，可是調整和控制起來會更加困難。

隊列大小和最大池大小能夠相互權衡

使用大隊列和小池能夠最大程度地減小CPU使用率，操做系統資源和上下文切換開銷，但可能致使人爲地下降吞吐量。

若是任務頻繁阻塞（例如若是它們是受I/O約束的），則系統可能能夠爲非預約的更多線程安排時間。

使用小隊列一般須要更大的池大小，這會使CPU繁忙，但可能會遇到不可接受的調度開銷，這也會下降吞吐量。

拒絕策略

AbortPolicy：處理程序遭到拒絕將拋出運行時 RejectedExecutionException

DiscardPolicy：不能執行的任務將被刪除程序員

DiscardOldestPolicy：若是執行程序還沒有關閉，則位於工做隊列頭部的任務將被刪除，而後重試執行程序（若是再次失敗，則重複此過程）面試

CallerRunsPolicy：線程調用運行該任務的 execute 自己。此策略提供簡單的反饋控制機制，可以減緩新任務的提交速度。算法

RejectedExecutionHandler rejected = null;
rejected = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();//默認，隊列滿了丟任務拋出異常
rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy();//隊列滿了丟任務不異常
rejected = new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy();//將最先進入隊列的任務刪，以後再嘗試加入隊列
rejected = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();//若是添加到線程池失敗，那麼主線程會本身去執行該任務複製代碼