线程池的一些面试题

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了线程池的一些面试题相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

参考技术A 1,为什么要用线程池,优势

(1)降低资源消耗,通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

(2) 提高响应速度,当任务到达时,任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。

(3)  提高线程的可管理性,线程是稀缺资源,如果无限制的创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统的稳定性,使用线程池可以进行统一的分配,调优和监控。

1.1常用方式

那java中是怎样实现的线程池呢?是通过Executor框架实现的,该框架中用到了Executor,Executors,ExecutorService,ThreadPoolExecutor这几个接口或类,它们都是JUC包下的。 java.util.concurrent.Executors类是Executor的辅助类,类似于java中操作数组的辅助类java.util.Arrays,以及操作集合的java.util.Collections类

1.2:Executors类中的主要三个方法

线程安全的队列:staticQueue queue = new ConcurrentLinkedQueue<String>();

(1) 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中的等待,它创建的线程池corePoolSize和maximnumPoolSize是相等的,它使用的是LinkedBlockingQueue;

源码如下:

  public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads)

        return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,

                                      0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

                                      new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

   

(2)Executors#newSingleThreadExecutor

    创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序执行,它将corePoolSize和maximnumPoolSize都设置为1,它也使用的是LinkedBlockingQueue;

源码:

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor()

        return new FinalizableDelegatedExecutorService

            (new ThreadPoolExecutor(1, 1,

                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));

   

(3)Executors#newCachedThreadPool

创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。,它将corePoolSize设置为0,将maximnumPoolSize设置为Integer.MAX_VALUE,它使用的是SynchronousQueue,也就是说来了任务就创建线程运行,当前线程空闲超过60秒,就销毁线程;

源码:

public static ExecutorService newCachedThreadPool()

        return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,

                                      60L, TimeUnit.SECONDS,

                                      new SynchronousQueue<Runnable>());

   

2,线程池的重要参数:

源码:

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

int maximumPoolSize,

long keepAliveTime,

TimeUnit unit,

BlockingQueue workQueue,

ThreadFactory threadFactory,

RejectedExecutionHandler handler)

参数:

corePoolSize

    线程池中的常驻核心线程数,在创建了线程池后,当有请求任务来之后,就会安排池中的线程去执行请求任务,近似理解为今日当值线程,当线程池中的线程数目达到corePoolSize后,就会把到达的任务放到缓存队列当中。

maximumPoolSize

    线程池能够容纳同时执行的最大线程数,此值必须大于等于1。

keepAliveTime

    多余的空闲线程的存活时间,当前线程池数量超过corePoolSize时,当空闲时间达到keepAliveTime值时,多余空闲线程会被销毁直到只剩下corePoolSize个线程为止。

unit

    keepAliveTime的单位。

workQueue

    任务队列,被提交但尚未被执行的任务。

threadFactory

    表示生成线程池中工作线程的线程工厂,用于创建线程一般用默认的即可。

handler

    拒绝策略,表示当队列满了,再也塞不下新任务了,同时,工作线程大于等于线程池的最大线程数,无法继续为新任务服务,这时候我们就需要拒绝策略机制合理的处理这个问题,默认会抛异常, 那拒绝策略有哪些呢,我们继续往下看。

JDK内置的接口:RejectedExcutionHandle

AbortPolicy(默认)

    直接抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常阻止系统正常运行,这种方式显然是不友好的。

CallerRunsPolicy

    "调用者运行"一种调节机制,该策略既不会抛弃任务,也不会抛出异常,而是将某些任务回退到调用者,从而降低新任务的流量。

DiscardOldestPolicy

    抛弃队列中等待最久的任务,然后把当前任务加入队列中尝试再次提交当前任务。

DiscardPolicy

    直接丢弃任务,不予任何处理也不抛出异常。如果允许任务丢失,这是最好的一种解决方案。

    具体选择哪一种的拒绝策略,也是看自己的系统需求了;

3,底层工作原理

(1).在创建了线程池后,等待提交过来的任务请求

 (2).当调用execute()方法添加一个请求任务时,线程池会做如下判断

            2.1 如果正在运行的线程数量小于corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务

            2.2 如果正在运行的线程数量大于或等于corePoolSize,那么将这个任务放入队列

            2.3 如果这时候队列满了且正在运行的线程数量还小于maximumPoolSize,那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务

            2.4 如果队列满了且正在运行的线程数量大于或等于maximumPoolSize,那么线程池会启动饱和拒绝策略来执行

    (3). 当一个线程完成任务时,它会从队列中取下一个任务来执行

    (4). 当一个线程无事可做超过一定的时间(keepAliveTime)时,线程池会判断

            4.1 如果当前运行的线程数大于corePoolSize,那么这个线程就被停掉

            4.2 所以线程池的所有任务完成后它最终会收缩到corePoolSize的大小

创建线程池时,配置多少线程数是合理的:

(1)CPU密集型:CPU核数+1个线程的线程池(CPU密集任务只有在真正的多核CPU上才可能得到加速)

(2)IO密集型:O密集型时,大部分线程都阻塞,故需要多配置线程数,CPU核数/1-阻塞系数 阻塞系数在0.8至0.9之间。例如4核,取个乐观值0.9,可达到40个线程左右

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阿里巴巴开发手册上:出自于生产时间来说:

1,线程资源必须通过线程池提供,不能够在应用中自行创建线程;

2,线程池不允许使用Executors去创建,而是使用ThreadPoolExecutor的方式,

这样可以明确线程池的规则,规避资源耗尽的风险;

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SpringBoot 自定义线程池:

1,application.yml配置:

task:

pool:

corePoolSize:5#设置核心线程数

maxPoolSize:20#设置最大线程数

keepAliveSeconds:300#设置线程活跃时间(秒)

queueCapacity:50#设置队列容量

2,线程池配置属性类:

importorg.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;

/**

* 线程池配置属性类

*/

@ConfigurationProperties(prefix ="task.pool")

publicclassTaskThreadPoolConfig

privateintcorePoolSize;

privateintmaxPoolSize;

privateintkeepAliveSeconds;

privateintqueueCapacity;

    ...getter and setter methods...



3,启动类上加上异步支持:

@EnableAsync

@EnableConfigurationProperties(TaskThreadPoolConfig.class )// 开启配置属性支持

4,自定义线程池:

/**

* 创建线程池配置类

*/

@Configuration

public class TaskExecutePool

    @Autowired

    private TaskThreadPoolConfig config;

    /**

    * 1.这种形式的线程池配置是需要在使用的方法上面@Async("taskExecutor"),

    * 2.如果在使用的方法上面不加该注解那么spring就会使用默认的线程池

    * 3.所以如果加@Async注解但是不指定使用的线程池,又想自己定义线程池那么就可以重写spring默认的线程池

    * 4.所以第二个方法就是重写默认线程池

    * 注意:完全可以把线程池的参数写到配置文件中

    */

    @Bean

    public Executor taskExecutor()

        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();

        //核心线程池大小

        executor.setCorePoolSize(config.getCorePoolSize());

        //最大线程数

        executor.setMaxPoolSize(config.getMaxPoolSize());

        //队列容量

        executor.setQueueCapacity(config.getQueueCapacity());

        //活跃时间

        executor.setKeepAliveSeconds(config.getKeepAliveSeconds());

        //线程名字前缀

        executor.setThreadNamePrefix("TaskExecutePool-");

        // setRejectedExecutionHandler:当pool已经达到max size的时候,如何处理新任务

        // CallerRunsPolicy:不在新线程中执行任务,而是由调用者所在的线程来执行

        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        // 等待所有任务结束后再关闭线程池

        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);

        executor.initialize();

        return executor;

   



测试:

import io.swagger.annotations.Api;

import io.swagger.annotations.ApiOperation;

import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMapping;

import org.springframework.web.bind.annotation.RequestMethod;

import org.springframework.web.bind.annotation.ResponseBody;

import org.springframework.web.bind.annotation.RestController;

/**

* @author qijx

*/

@Api(description = "测试控制类11111")

@RestController

@RequestMapping("/threadPoolController1")

public class ThreadPoolController1

        @Autowired

        private ThreadPoolService1 threadPoolService;

        @ApiOperation(value = "测试方法")

        @ResponseBody

        @RequestMapping(value = "/test",method = RequestMethod.GET)

        public String threadPoolTest()

            threadPoolService.executeAsync();

            return "hello word!";

       



第二种方法:重写springboot线程池:

**

* 原生(Spring)异步任务线程池装配类,实现AsyncConfigurer重写他的两个方法,这样在使用默认的

*  线程池的时候就会使用自己重写的

*/

@Slf4j

@Configuration

public class NativeAsyncTaskExecutePool implements AsyncConfigurer

    //注入配置类

    @Autowired

    TaskThreadPoolConfig config;

    @Override

    public Executor getAsyncExecutor()

        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();

        //核心线程池大小

        executor.setCorePoolSize(config.getCorePoolSize());

        //最大线程数

        executor.setMaxPoolSize(config.getMaxPoolSize());

        //队列容量

        executor.setQueueCapacity(config.getQueueCapacity());

        //活跃时间

        executor.setKeepAliveSeconds(config.getKeepAliveSeconds());

        //线程名字前缀

        executor.setThreadNamePrefix("NativeAsyncTaskExecutePool-");

        // setRejectedExecutionHandler:当pool已经达到max size的时候,如何处理新任务

        // CallerRunsPolicy:不在新线程中执行任务,而是由调用者所在的线程来执行

        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        // 等待所有任务结束后再关闭线程池

        executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);

        executor.initialize();

        return executor;

   

    /**

    *  异步任务中异常处理

    * @return

    */

    @Override

    public AsyncUncaughtExceptionHandler getAsyncUncaughtExceptionHandler()

        return new AsyncUncaughtExceptionHandler()

            @Override

            public void handleUncaughtException(Throwable arg0, Method arg1, Object... arg2)

                log.error("=========================="+arg0.getMessage()+"=======================", arg0);

                log.error("exception method:"+arg1.getName());

           

        ;

   



测试:

/**

* @author qijx

*/

@Service

public class ThreadPoolService2

    private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(ThreadPoolService2.class);

    /**

    * @Async该注解不需要在指定任何bean

    */

    @Async

    public void executeAsync()

        logger.info("start executeAsync");

        try

            System.out.println("当前运行的线程名称:" + Thread.currentThread().getName());

            Thread.sleep(1000);

        catch (Exception e)

            e.printStackTrace();

       

        logger.info("end executeAsync");

   



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2019_JAVA面试题_真实总结

来自刚被某互联网公司录取的朋友的分享。

整理的面试题1:

1.Java里面有哪几种基础数据类型,
2.Char为何是两个字节,
3.Object有哪些方法
4.final修饰变量,函数,类的作用,
5.ArrayList的父类有哪些,
6.为什么覆盖equal的时候必须覆盖hashcode,
7.反射应用场景,优缺点,
8.自定义线程池的参数以及意义,
9.当线程池不断接受新任务,活跃线程数怎么变化,
10.线程池的四种拒绝策略,
11.同步与异步,阻塞与非阻塞,
12.BIO,NIO,AIO的区别,
13.加入要处理100个连接,用BIO和NIO分别需要多少个线程,
14.synchronized的原理,偏向锁,轻量级锁,重量级锁,sleep和wait的区别,线程状态有哪些,线程之间通信,
14.ReentrantLock的原理,和synchronized的区别,
15.AtomicInteger的原理,
16.volatile能不能保证线程安全,
17.线程安全的单例模式,
18.HashMap,HashTable,ConcurrentHashMap的区别,
19.jdk1.8对HashMap做了哪些改动,
20.JVM内存模型,GC算法,CMS有几次stop the world,
21.新生代gc几次存活之后才能进去老年代,
22.频繁GC的可能原因,
23.线上OOM,日志十几个G,怎么快速定位,
24.事务的原理,事务的特性,事务的传播行为,事务的隔离级别,
25.分布式事务,二阶段提交,三阶段提交,tcc能不能保证100%一致性,
26.CAP,BASE理论,最终一致性的概念,
27.A和B用户在不同的节点,用最终一致性设计转账功能,
28.判断集群保证了CAP里面的哪些要素,MySql主备集群,MySql范围分区集群,HBase,Redis-Cluster,Redis哨兵集群,Zookeeper集群,Kafka集群,
29.一致性哈希节点分布不均匀怎么办,
30.MySql分库分表策论:范围分库,取模,一致性哈希的优缺点,
31.MyCat和Sharding-JDBC的区别,优缺点,
32.索引原理,索引失效的原因,ABC联合索引实际建了几个索引,MYASIAM和INNODB的区别,
33.什么情况下锁行,什么情况下锁表,MySql乐观锁,排它锁,间隙锁,
34.Select  for update分别在主键,唯一索引,分索引列,锁了哪些东西(一次写不下)

整理的面试题2:

35.Redis和Memcache区别,怎么选型,
36.Redis支持的数据类型,每种数据类型的底层数据结构,
37.Redis-Cluster怎么通过key找到对应的节点,
38.哨兵集群的原理,选主策略,
39.Redis的缓存淘汰策略有哪些,
40.MySql和Redis的缓存一致性怎么设计,
41.Redis怎么防止穿透,击穿,血崩,
42.Kafka为何能有如此大的吞吐量,
43.Kafka怎么保证生产者消息不丢失,消费者消费不重复,
44.kafka消息可能后发先至,怎么保证顺序消费,
45.kafka集群扩容缩容,客户端如何感知的,
46.两个栈实现队列功能(234,表示leetcode第234题,下同),
47.判断链表是否回文(232),
48.买股票最佳时机(121),
49.跳跃游戏(55),
50.搜索旋转数组(81),
51.括号生成(22),
52.排队找零(860)。
53.aqs原理
54.zookeeper 选举leader 原理

以上是关于线程池的一些面试题的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

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