Java線程池，這篇能讓你和面試官聊了半小時(shí)
找Java工作的時(shí)候，線程池是一個(gè)必問的知識(shí)點(diǎn)，面試時(shí)，有的人只能講五分鐘，而有些人可以講半個(gè)小時(shí)，差別在哪？在于知識(shí)的深度。下面幾個(gè)面試高頻題，你會(huì)嗎？不會(huì)，趕緊收藏此博文。
線程池各個(gè)參數(shù)的作用，簡單闡述一下線程池工作流程。 常見的線程池有哪些，分別適用于什么場景？ 使用無界隊(duì)列的線程會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存飆升嗎？
Java線程池概念
顧名思義，管理線程的池子，相比于手工創(chuàng)建、運(yùn)行線程，使用線程池，有如下優(yōu)點(diǎn)
降低線程創(chuàng)建和銷毀線程造成的開銷 提高響應(yīng)速度。任務(wù)到達(dá)時(shí)，相對于手工創(chuàng)建一個(gè)線程，直接從線程池中拿線程，速度肯定快很多 提高線程可管理性。線程是稀缺資源，如果無限制地創(chuàng)建，不僅會(huì)消耗系統(tǒng)資源，還會(huì)降低系統(tǒng)穩(wěn)定性，使用線程池可以進(jìn)行統(tǒng)一分配、調(diào)優(yōu)和監(jiān)控
Java線程池創(chuàng)建
無論是創(chuàng)建何種類型線程池(FixedThreadPool、CachedThreadPool…)，均會(huì)調(diào)用ThreadPoolExecutor構(gòu)造函數(shù)，下面詳細(xì)解讀各個(gè)參數(shù)的作用
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
corePoolSize:核心線程最大數(shù)量，通俗點(diǎn)來講就是，線程池中常駐線程的最大數(shù)量 maximumPoolSize:線程池中運(yùn)行最大線程數(shù)(包括核心線程和非核心線程) keepAliveTime:線程池中空閑線程（僅適用于非核心線程）所能存活的最長時(shí)間 unit:存活時(shí)間單位，與keepAliveTime搭配使用 workQueue：存放任務(wù)的阻塞隊(duì)列 handler:線程池飽和策略
線程池執(zhí)行流程
當(dāng)提交一個(gè)新任務(wù)，線程池的處理流程如下：
判斷線程池中核心線程數(shù)是否已達(dá)閾值corePoolSize,若否，則創(chuàng)建一個(gè)新核心線程執(zhí)行任務(wù)
若核心線程數(shù)已達(dá)閾值corePoolSize,判斷阻塞隊(duì)列workQueue是否已滿，若未滿，則將新任務(wù)添加進(jìn)阻塞隊(duì)列
若滿，再判斷，線程池中線程數(shù)是否達(dá)到閾值maximumPoolSize,若否，則新建一個(gè)非核心線程執(zhí)行任務(wù)。若達(dá)到閾值，則執(zhí)行線程池飽和策略。
線程池飽和策略分為一下幾種：
AbortPolicy:直接拋出一個(gè)異常，默認(rèn)策略 DiscardPolicy: 直接丟棄任務(wù) DiscardOldestPolicy:拋棄下一個(gè)將要被執(zhí)行的任務(wù)(最舊任務(wù)) CallerRunsPolicy:主線程中執(zhí)行任務(wù)
從流程角度，更形象的圖：
從結(jié)構(gòu)角度，更形象的圖：
幾種常用的線程池
幾種典型的工作隊(duì)列
ArrayBlockingQueue:使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)的有界阻塞隊(duì)列，特性先進(jìn)先出 LinkedBlockingQueue:使用鏈表實(shí)現(xiàn)的阻塞隊(duì)列，特性先進(jìn)先出，可以設(shè)置其容量，默認(rèn)為Interger.MAX_VALUE，特性先進(jìn)先出 PriorityBlockingQueue:使用平衡二叉樹堆，實(shí)現(xiàn)的具有優(yōu)先級的無界阻塞隊(duì)列 DelayQueue:無界阻塞延遲隊(duì)列，隊(duì)列中每個(gè)元素均有過期時(shí)間，當(dāng)從隊(duì)列獲取元素時(shí)，只有 過期元素才會(huì)出隊(duì)列。隊(duì)列頭元素是最塊要過期的元素。 SynchronousQueue:一個(gè)不存儲(chǔ)元素的阻塞隊(duì)列，每個(gè)插入操作，必須等到另一個(gè)線程調(diào)用移除操作，否則插入操作一直處于阻塞狀態(tài)
幾種典型的線程池
SingleThreadExecutor
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
創(chuàng)建單個(gè)線程。它適用于需要保證順序地執(zhí)行各個(gè)任務(wù);并且在任意時(shí)間點(diǎn)，不會(huì)有多個(gè)線程是活動(dòng)的應(yīng)用場景。
SingleThreadExecutor的corePoolSize和maximumPoolSize被設(shè)置為1，使用無界隊(duì)列LinkedBlockingQueue作為線程池的工作隊(duì)列。
當(dāng)線程池中沒有線程時(shí)，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新線程來執(zhí)行任務(wù)。 當(dāng)前線程池中有一個(gè)線程后，將新任務(wù)加入LinkedBlockingQueue 線程執(zhí)行完第一個(gè)任務(wù)后，會(huì)在一個(gè)無限循環(huán)中反復(fù)從LinkedBlockingQueue 獲取任務(wù)來執(zhí)行。
**使用場景：**適用于串行執(zhí)行任務(wù)場景
FixedThreadPool
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads, ThreadFactory threadFactory) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(),
threadFactory);
}
corePoolSize等于maximumPoolSize,所以線程池中只有核心線程，使用無界阻塞隊(duì)列LinkedBlockingQueue作為工作隊(duì)列
FixedThreadPool是一種線程數(shù)量固定的線程池，當(dāng)線程處于空閑狀態(tài)時(shí)，他們并不會(huì)被回收，除非線程池被關(guān)閉。當(dāng)所有的線程都處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，新的任務(wù)都會(huì)處于等待狀態(tài)，直到有線程空閑出來。
如果當(dāng)前運(yùn)行的線程數(shù)少于corePoolSize，則創(chuàng)建新線程來執(zhí)行任務(wù)。 在線程數(shù)目達(dá)到corePoolSize后，將新任務(wù)放到LinkedBlockingQueue阻塞隊(duì)列中。 線程執(zhí)行完(1)中任務(wù)后，會(huì)在循環(huán)中反復(fù)從LinkedBlockingQueue獲取任務(wù)來執(zhí)行。
使用場景：適用于處理CPU密集型的任務(wù)，確保CPU在長期被工作線程使用的情況下，盡可能的少的分配線程，即適用執(zhí)行長期的任務(wù)。推薦：250期面試題匯總
CachedThreadPool
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
核心線程數(shù)為0，總線程數(shù)量閾值為Integer.MAX_VALUE,即可以創(chuàng)建無限的非核心線程
執(zhí)行流程
先執(zhí)行SynchronousQueue的offer方法提交任務(wù)，并查詢線程池中是否有空閑線程來執(zhí)行SynchronousQueue的poll方法來移除任務(wù)。如果有，則配對成功，將任務(wù)交給這個(gè)空閑線程 否則，配對失敗，創(chuàng)建新的線程去處理任務(wù) 當(dāng)線程池中的線程空閑時(shí)，會(huì)執(zhí)行SynchronousQueue的poll方法等待執(zhí)行SynchronousQueue中新提交的任務(wù)。若等待超過60s,空閑線程就會(huì)終止
流程形象圖
結(jié)構(gòu)形象圖
使用場景：執(zhí)行大量短生命周期任務(wù)。因?yàn)閙aximumPoolSize是無界的，所以提交任務(wù)的速度 > 線程池中線程處理任務(wù)的速度就要不斷創(chuàng)建新線程；每次提交任務(wù)，都會(huì)立即有線程去處理，因此CachedThreadPool適用于處理大量、耗時(shí)少的任務(wù)。
ScheduledThreadPool
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
線程總數(shù)閾值為Integer.MAX_VALUE,工作隊(duì)列使用DelayedWorkQueue，非核心線程存活時(shí)間為0，所以線程池僅僅包含固定數(shù)目的核心線程。
兩種方式提交任務(wù)：
scheduleAtFixedRate: 按照固定速率周期執(zhí)行 scheduleWithFixedDelay：上個(gè)任務(wù)延遲固定時(shí)間后執(zhí)行
使用場景：周期性執(zhí)行任務(wù)，并且需要限制線程數(shù)量的場景
面試題：使用無界隊(duì)列的線程池會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存飆升嗎？
答案 ：會(huì)的，newFixedThreadPool使用了無界的阻塞隊(duì)列LinkedBlockingQueue，如果線程獲取一個(gè)任務(wù)后，任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間比較長，會(huì)導(dǎo)致隊(duì)列的任務(wù)越積越多，導(dǎo)致機(jī)器內(nèi)存使用不停飆升， 最終導(dǎo)致OOM。
參考博客
https://blog.csdn.net/liuchangjie0112/article/details/90698401 https://zhuanlan.zhihu.com/p/73990200
來源：blog.csdn.net/xuan_lu/article/details/107797505