Java面试：Java线程池七大参数详解

Posted 2021-06-29 陆海潘江小C

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java面试：Java线程池七大参数详解相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

本篇内容共 2533 字，7307字符，阅读需要 5分钟。

写在前面

小伙伴们可能发现最近博主没更新文章，不过我还是会逛逛CSDN，定时回复私信问题的粉丝，因为博主最近赶上期末周，准备各种大作业，还要写实验文档等等QAQ。好消息就是，到今天博主的所有课程大作业基本完成了（〜^㉨^)〜，挤出时间更新一下我的博文，同时也是总结一下之前学习的知识，梳理学习Java线程池的一些内容，分享出来大家一起学习讨论！

相信像我一样的很多同学，没事刷刷面经，就会发现多线程在面试中出现很频繁，对于Java选手来说，线程池的知识肯定必不可少，今天我们就来详细了解Java线程池的七大参数，积累面试经验。

JDK1.8线程池参数源代码：

    public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                              int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
             Executors.defaultThreadFactory(), handler);
    }

一、corePoolSize

指的是核心线程大小，线程池中维护一个最小的线程数量，即使这些线程处于空闲状态，也一直存在池中，除非设置了核心线程超时时间。

这也是源码中的注释说明。

/** @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, 
* even if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set.
*/

二、maximunPoolSize

指的是线程池中允许的最大线程数量。当线程池中核心线程都处理执行状态，有新请求的任务：

1、工作队列未满：新请求的任务加入工作队列

2、工作队列已满：线程池会创建新线程，来执行这个任务。当然，创建新线程不是无限制的，因为会受到maximumPoolSize最大线程数量的限制。

三、keepAliveTime

指的是空闲线程存活时间。具体说，当线程数大于核心线程数时，空闲线程在等待新任务到达的最大时间，如果超过这个时间还没有任务请求，该空闲线程就会被销毁。

可见官方注释：

/** @param keepAliveTime when the number of threads is greater than
  *        the core, this is the maximum time that excess idle threads
  *        will wait for new tasks before terminating.
*/

四、unit

是指空闲线程存活时间的单位。keepAliveTime的计量单位。枚举类型TimeUnit类。

五、workQueue

1、ArrayBlockingQueue

基于数组的有界阻塞队列，特点FIFO（先进先出）。

当线程池中已经存在最大数量的线程时候，再请求新的任务，这时就会将任务加入工作队列的队尾，一旦有空闲线程，就会取出队头执行任务。因为是基于数组的有界阻塞队列，所以可以避免系统资源的耗尽。

那么如果出现有界队列已满，最大数量的所有线程都处于执行状态，这时又有新的任务请求，怎么办呢？

这时候会采用Handler拒绝策略，对请求的任务进行处理。后面会详细介绍。

2、LinkedBlockingQueue

基于链表的无界阻塞队列，默认最大容量Integer.MAX_VALUE( $2^{32}-1$ )，可认为是无限队列，特点FIFO。

关于maximumPoolSize参数在工作队列为LinkedBlockingQueue时候，是否起作用这个问题，我们需要视情况而定！

情况①：如果指定了工作队列大小，比如core=2，max=3，workQueue=2，任务数task=5，这种情况的最大线程数量的限制是有效的。

情况②：如果工作队列大小默认 $2^{32}-1$ ，这时maximumPoolSize不起作用，因为新请求的任务一直可以加到队列中。

3、PriorityBlockingQueue

优先级无界阻塞队列，前面两种工作队列特点都是FIFO，而优先级阻塞队列可以通过参数Comparator实现对任务进行排序，不按照FIFO执行。

4、SynchronousQueue

不缓存任务的阻塞队列，它实际上不是真正的队列，因为它没有提供存储任务的空间。生产者一个任务请求到来，会直接执行，也就是说这种队列在消费者充足的情况下更加适合。因为这种队列没有存储能力，所以只有当另一个线程（消费者）准备好工作，put（入队）和take（出队）方法才不会是阻塞状态。

以上四种工作队列，跟线程池结合就是一种生产者-消费者设计模式。生产者把新任务加入工作队列，消费者从队列取出任务消费，BlockingQueue可以使用任意数量的生产者和消费者，这样实现了解耦，简化了设计。

六、threadFactory

线程工厂，创建一个新线程时使用的工厂，可以用来设定线程名、是否为daemon线程等。

官方使用默认的线程工厂源码如下：

    /**
     * The default thread factory
     */
    static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory {
        private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1);
        private final ThreadGroup group;
        private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
        private final String namePrefix;

        DefaultThreadFactory() {
            SecurityManager s = System.getSecurityManager();
            group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :
                                  Thread.currentThread().getThreadGroup();
            namePrefix = "pool-" +
                          poolNumber.getAndIncrement() +
                         "-thread-";
        }

        public Thread newThread(Runnable r) {
            Thread t = new Thread(group, r,
                                  namePrefix + threadNumber.getAndIncrement(),
                                  0);
            if (t.isDaemon())
                t.setDaemon(false);
            if (t.getPriority() != Thread.NORM_PRIORITY)
                t.setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
            return t;
        }
    }

七、handler

Java 并发超出线程数和工作队列时候的任务请求处理策略，使用了策略设计模式。

策略1：ThreadPoolExecutor.AbortPolicy（默认）

在默认的处理策略。该处理在拒绝时抛出RejectedExecutionException，拒绝执行。

   public static class AbortPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates an {@code AbortPolicy}.
         */
        public AbortPolicy() { }

        /**
         * Always throws RejectedExecutionException.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         * @throws RejectedExecutionException always
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            throw new RejectedExecutionException("Task " + r.toString() +
                                                 " rejected from " +
                                                 e.toString());
        }
    }

策略2：ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy

调用 execute 方法的线程本身运行任务。这提供了一个简单的反馈控制机制，可以降低新任务提交的速度。

    public static class CallerRunsPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code CallerRunsPolicy}.
         */
        public CallerRunsPolicy() { }

        /**
         * Executes task r in the caller's thread, unless the executor
         * has been shut down, in which case the task is discarded.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                r.run();
            }
        }
    }

策略3：ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy

如果执行程序未关闭，则删除工作队列头部的任务，然后重试执行(可能再次失败，导致重复执行)。

    public static class DiscardOldestPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code DiscardOldestPolicy} for the given executor.
         */
        public DiscardOldestPolicy() { }

        /**
         * Obtains and ignores the next task that the executor
         * would otherwise execute, if one is immediately available,
         * and then retries execution of task r, unless the executor
         * is shut down, in which case task r is instead discarded.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
            if (!e.isShutdown()) {
                e.getQueue().poll();
                e.execute(r);
            }
        }
    }

策略4：ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy

无法执行的任务被简单地删除，将会丢弃当前任务，通过源码可以看出，该策略不会执行任务操作。

    public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
        /**
         * Creates a {@code DiscardPolicy}.
         */
        public DiscardPolicy() { }

        /**
         * Does nothing, which has the effect of discarding task r.
         *
         * @param r the runnable task requested to be executed
         * @param e the executor attempting to execute this task
         */
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
        }
    }

最后总结

相信像我一样的很多同学，没事刷刷面经，就会发现多线程在面试中出现很频繁，对于Java选手来说，线程池的知识肯定必不可少，今天我们详细了解Java线程池的七大参数，积累面试经验。

其中，线程池的七大参数工作原理我进行了详细解析，阅读了《Java并发实战》这本书以及参考许多博文，发现里面存在许多细节，我通过综合考虑和判断，用最精准地表达解释了各个参数的具体作用，内容完全干货，赶紧收藏备战面试！

最后想跟大家说的是，学习Java必备的知识有哪些呢？很多粉丝私信我Java学习的路线，我推荐了这套知识图谱，粉丝们都觉得质量很不错！

学习Java开发，多线程等知识，里面有许多有趣的小程序可以做，最近我也在跟着这一套 《Java 工程师学习成长知识图谱》进行体系的学习，是CSDN官方推出的，质量很不错！

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本篇内容首发我的CSDN博客：https://csdn-czh.blog.csdn.net/article/details/118090737

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