java 线程池面试题面试题 java线程池应用情景面试

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mob64ca140d96d9 2024-06-28 11:33:46

文章标签 java 线程池面试题面试题 1024程序员节 java 面试线程池 文章分类 Java 后端开发

一.引言

不管是Java面试还是Android面试,线程池都是面试官高频考察的点,那我们怎么回答，才能让面试官了解到我们是真的懂Java线程池了呢？这篇文章不涉及到线程池的使用和原理,如果你还不知道怎么使用线程池，可以先去了解一下。下面我会从几个方面入手循序渐进的告诉你怎么回答这一类问题，并切构建自己的知识体系。

二.线程池是什么，为什么要有线程池？

我们知道线程的创建和销毁都是十分消耗系统资源的，第一涉及到了用户态和核心态的切换，第二就是线程资源的回收。为了提高线程的复用和避免系统资源的浪费，所以就有了线程池这么个东西来对线程进行统一的管理。

三.Java中常见的线程池有几种

这里我们只要说出常见的五种并且剖析一下就可以了。

1.FixedThreadPool

FixedThreadPool 只可以指定核心线程数没有非核心线程工作队列使用的是LinkedBlockingQueue无界队列
正因为工作队列是LinkedBlockingQueue所以可能会导致OOM。

2.CacheThreadPool

CacheThreadPool 核心线程数为0，最大线程数没有限制最大为Integer.MAX_VALUE,keepAliveTime默认为60s，工作队列是SynchronousQueue不存储任务的队列。因为最大线程数没有限制，所以可能导致创建线程失败，虚拟内存耗尽从而导致OOM。

3.SingleThreadExecutor

SingleThreadExecutor 核心线程数为1，非核心线程数为0，工作队列使用的是LinkedBlockingQueue无界队列
正因为工作队列是LinkedBlockingQueue所以可能会导致OOM。

4.ScheduledThreadPool

ScheduledThreadPool 可以知道核心线程数，最大线程数没有限制，工作队列是DelayedWorkQueue，可以实现周期性执行任务。因为非核心线程数没有限制，所以可能导致创建线程失败，虚拟内存耗尽从而导致OOM。

5.ForkJoinPool

基于工作窃取和分治思想实现的一个线程池，适合CPU密集型的计算。

四.线程池的工作流程？为什么不要用Java自带的线程池？

这个问题上面已经剖析了，因为Java自带的线程池，要么用的无界队列，要么最大线程数没有做限制，这两种情况在并发任务特别多的时候，都有可能导致OOM。

线程池的构造方法如下：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {}

在向面试官说线程池的工作流程的时候。先提下现场池的构造方法。
corePoolSize:指定核心线程的数量根据任务是CPU密集型还是IO密集型来制定核心线程的数量。
CPU密集：corePoolSize = CPU核心数
IO密集：corePoolSize = 2 * CPU核心数 + 1
是比较合适的。

maximumPoolSize:指定线程池中最大线程数限制
非核心线程的最大数量 = maximumPoolSize - corePoolSize

keepAliveTime：非核心线程空闲时间，超过
keepAliveTime ，线程池自动回收非核心线程。如果想这个时间也作用于核心线程可以调用
allowCoreThreadTimeOut方法。

unit:keepAliveTime的时间单位
workQueue:线程池的任务队列
threadFactory:线程工厂,默认为Executors.defaultThreadFactory()
handler:线程池的拒绝策略

工作流程简述:
当我们向线程池提交一个任务时,如果当前线程的数量小于核心线程的数量并且没有空闲的核心线程，那么就创建一个线程来处理这个任务。如果核心线程数满了，就把任务扔到任务队列中等待执行。此时如果任务队列也满了，但是线程池中的线程数量小于最大线程数的限制，则创建非核心线程来处理提交的任务。如果此时达到了最大线程数的限制，则执行饱和策略。
Java提供了四种饱和策略供我们使用：
1.AbortPolicy 抛出异常(默认策略)
2.DiscardPolicy 丢弃当前提交的任务
3.DiscardOldestPolicy 丢弃任务队列中最老的任务
4.CallRunnerPolicy 当前提交任务的线程执行任务
当然也可以自定义自己的饱和策略哈。

五.提交任务的方法？

向线程池提供任务一共有两种方法：
1.execute 不带返回值
2.submit 返回值为Future对象。如果需要知道提交任务什么时候被执行完成或者执行的任务需要返回值，使用submit来提交任务，需要注意的是调用Future#get()方法时，会阻塞当前线程，直到任务执行完成并返回。

六.停止当前线程池的方法

停止线程池的方法一样有两种：
shutDown和shutDownNow方法。

shutDown 和 shutDownNow 遍历线程池的工作线程调用interrupt方法如果任务不响应中断可能永远无法被停止。
shutDownNow首先将线程池状态设置为stop 然后尝试停止所有正在执行或暂停任务的线程。
shutDown将线程池的状态设置为shutdown 然后中断所有没有正在执行任务的线程。
调用两个任意一个isShutDown会返回true 任务都关闭 isTerminated返回true。

七.线程池的监控

Java为我们提供了一些默认的Api方法供我们完成对线程池的监控。
getTaskCount():线程池需要执行的任务数量
getCompletedTaskCount():线程池运行过程中已完成的任务数量
getLargestPoolSize():线程池中曾经创建过的最大线程数量
getPoolSize():线程池的线程数量
getActiviteCount()活动的线程数
我们继承线程池自定义自己的线程池在合适的时机观察这些方法的返回的值。