04 线程池

川长思鸟来 2022-11-25 11:54 6阅读 0赞

#### 1. 为什么要用线程池 ####

创建线程和回收线程都会占用系统资源，如果任务来了才创建线程那么响应时间会变长。因此，需要提前创建一些线程，这些线程交给线程池管理。这样可以降低资源消耗，提高响应速度，提高线程的可管理性。

#### 2. 线程池参数的意义 ####

*  corePoolSize：表示核心线程池的大小。当提交一个任务时，如果当前线程池的线程个数没有达到corePoolSize，则会创建新的线程来执行所提交的任务，即使当前核心线程池有空闲的线程。如果当前核心线程池的线程个数已经达到了corePoolSize，则不再重新创建线程。如果调用了prestartCoreThread()或者 prestartAllCoreThreads()，线程池创建的时候所有的核心线程都会被创建并且启动。
 *  maximumPoolSize：表示线程池能创建线程的最大个数。如果当阻塞队列已满时，并且当前线程池线程个数没有超过maximumPoolSize的话，就会创建新的线程来执行任务。
 *  keepAliveTime：空闲线程存活时间。如果当前线程池的线程个数已经超过了corePoolSize，并且线程空闲时间超过了keepAliveTime的话，就会将这些空闲线程销毁，这样可以尽可能降低系统资源消耗。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；
 *  unit：参数keepAliveTime的时间单位
 *  workQueue：一个阻塞队列，用来存储等待执行的任务。这个参数的选择也很重要，会对线程池的运行过程产生重大影响。
 *  threadFactory：用来创建线程的线程工厂
 *  handler：饱和策略(拒绝策略)。当线程池的阻塞队列已满并且线程数量达到了最大线程数，就需要采用拒绝策略来处理这种情况。

#### 3. 从0开始一直往线程池扔任务(无限个)，讲讲这中间发生的过程(线程池原理) ####

1.  提交任务首先判断是否是null，如果是null就抛出空指针异常，如果不是就执行下一步。
2.  如果当前运行的线程少于corePoolSize,则创建新线程来执行任务(要获取全局锁)。
3.  如果运行的线程数大于等于corePoolSize，则将任务加入BlockingQueue。
4.  如果BlockingQueue满了的话，无法将任务加入。就需要创建新的线程来处理任务。
5.  如果创建新线程会使当前运行的线程超过maximumPoolSize，任务将会被拒绝。

#### 4. 最大线程数在什么时候会生效，会触发。 ####

阻塞队列满了的时候，如果使用的无界的队列，这个参数就失效了。

#### 5. 任务队列满了以后再来一个任务如何处理? ####

判断线程池运行的线程数量是否达到了最大线程数量。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，执行拒绝策略。

#### 6. 线程池拒绝策略有哪些？ ####

*  AbortPolicy丢弃，抛出异常
 *  DiscardPolicy直接丢弃
 *  DiscardOldestPolicy丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务
 *  CallerRunsPolicy只用调用者所在线程来运行任务  
    也可以自定义策略，需要实现RejectedExecutionHandler接口

#### 7. 讲一下线程池有哪些(常见的线程池，线程池的种类，线程池的实现类) ####

*  ①newSingleThreadExecutor()  
    单个线程的线程池，即线程池中每次只有一个线程工作，单线程串行执行任务
 *  ②newFixedThreadPool(int n)  
    固定数量的线程池，每提交一个任务就是一个线程，直到达到线程池的最大数量，然后后面进入等待队列直到前面的任务完成才继续执行
 *  ③newCacheThreadPool（推荐使用）  
    可根据实际情况调整线程数量的线程池，当线程池大小超过了处理任务所需的线程，那么就会回收部分空闲（一般是60秒无执行）的线程，当有任务来时，又智能的添加新线程来执行。
 *  ④newScheduleThreadPool(int corePoolSize)  
    大小无限制的线程池，支持定时和周期性的执行线程

#### 8. 线程池中一般设置多少线程？ ####

*  根据任务性质来决定，任务一般可分为：CPU密集型、IO密集型、混合型，对于不同类型的任务需要分配不同大小的线程池。
 *  CPU密集型任务 尽量使用较小的线程池，一般为CPU核心数+1。 因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高，若开过多的线程数，只能增加上下文切换的次数，因此会带来额外的开销。
 *  IO密集型任务 可以使用稍大的线程池，一般为2\*CPU核心数。 IO密集型任务CPU使用率并不高，因此可以让CPU在等待IO的时候去处理别的任务，充分利用CPU时间。
 *  混合型任务可以将任务分成IO密集型和CPU密集型任务，然后分别用不同的线程池去处理。 只要分完之后两个任务的执行时间相差不大，那么就会比串行执行来的高效。因为如果划分之后两个任务执行时间相差甚远，那么就没有必要分解。

#### 9. 线程中中常用阻塞队列有哪些，你一般用哪个，LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue的优缺点对比 ####

*  ArrayBlockingQueue基于数组的阻塞队列，有界队列，按照先进先出（FIFO）的形式，初始化是必须指定capacity。
 *  LinkedBlockingQueue基于链表的阻塞队列，元素按照先进先出（FIFO）的策略。
 *  SynchronousBlockingQueue容量为0，不存储任务，通俗地讲就是有一个处理一个。
 *  PriorityBlockingQueue这是一个无界有序的阻塞队列，排序规则和之前介绍的PriorityQueue一致，只是增加了阻塞操作。同样的该队列不支持插入null元素，同时不支持插入非comparable的对象。
 *  LinkedBlockingQueue和ArrayBlockingQueue区别：ArrayBlockingQueue在put,take操作使用了同一个锁，两者操作不能同时进行，而LinkedBlockingQueue使用了不同的锁，put操作和take操作可同时进行，以此来提高整个队列的并发性能。

详细的 LinkedBlockingQueue内部由单链表实现，只能从head取元素，从tail添加元素。添加元素和获取元素都有独立的锁，是读写分离的，读写操作可以并行执行。LinkedBlockingQueue采用可重入锁(ReentrantLock)来保证在并发情况下的线程安全。LinkedBlockingQueue默认容量为Integer.MAX，添加元素的方法有put()、offer()，取元素的操作有take()、poll()