Java 面试知识点【背诵版 240题 约7w字】 (23)

① newFixedThreadPool,固定大小的线程池,核心线程数也是最大线程数,不存在空闲线程,keepAliveTime = 0。该线程池使用的工作队列是无界阻塞队列 LinkedBlockingQueue,适用于负载较重的服务器。

② newSingleThreadExecutor,使用单线程,相当于单线程串行执行所有任务,适用于需要保证顺序执行任务的场景。

③ newCachedThreadPool,maximumPoolSize 设置为 Integer 最大值,是高度可伸缩的线程池。该线程池使用的工作队列是没有容量的 SynchronousQueue,如果主线程提交任务的速度高于线程处理的速度,线程池会不断创建新线程,极端情况下会创建过多线程而耗尽CPU 和内存资源。适用于执行很多短期异步任务的小程序或负载较轻的服务器。

④ newScheduledThreadPool:线程数最大为 Integer 最大值,存在 OOM 风险。支持定期及周期性任务执行,适用需要多个后台线程执行周期任务,同时需要限制线程数量的场景。相比 Timer 更安全,功能更强,与 newCachedThreadPool 的区别是不回收工作线程。

⑤ newWorkStealingPool:JDK8 引入,创建持有足够线程的线程池支持给定的并行度,通过多个队列减少竞争。

Q9:创建线程池有哪些参数?

① corePoolSize:常驻核心线程数,如果为 0,当执行完任务没有任何请求时会消耗线程池;如果大于 0,即使本地任务执行完,核心线程也不会被销毁。该值设置过大会浪费资源,过小会导致线程的频繁创建与销毁。

② maximumPoolSize:线程池能够容纳同时执行的线程最大数,必须大于等于 1,如果与核心线程数设置相同代表固定大小线程池。

③ keepAliveTime:线程空闲时间,线程空闲时间达到该值后会被销毁,直到只剩下 corePoolSize 个线程为止,避免浪费内存资源。

④ unit:keepAliveTime 的时间单位。

⑤ workQueue:工作队列,当线程请求数大于等于 corePoolSize 时线程会进入阻塞队列。

⑥ threadFactory:线程工厂,用来生产一组相同任务的线程。可以给线程命名,有利于分析错误。

⑦ handler:拒绝策略,默认使用 AbortPolicy 丢弃任务并抛出异常,CallerRunsPolicy 表示重新尝试提交该任务,DiscardOldestPolicy 表示抛弃队列里等待最久的任务并把当前任务加入队列,DiscardPolicy 表示直接抛弃当前任务但不抛出异常。

Q10:如何关闭线程池?

可以调用 shutdown 或 shutdownNow 方法关闭线程池,原理是遍历线程池中的工作线程,然后逐个调用线程的 interrupt 方法中断线程,无法响应中断的任务可能永远无法终止。

区别是 shutdownNow 首先将线程池的状态设为 STOP,然后尝试停止正在执行或暂停任务的线程,并返回等待执行任务的列表。而 shutdown 只是将线程池的状态设为 SHUTDOWN,然后中断没有正在执行任务的线程。

通常调用 shutdown 来关闭线程池,如果任务不一定要执行完可调用 shutdownNow。

Q11:线程池的选择策略有什么?

可以从以下角度分析:①任务性质:CPU 密集型、IO 密集型和混合型。②任务优先级。③任务执行时间。④任务依赖性:是否依赖其他资源,如数据库连接。

性质不同的任务可用不同规模的线程池处理,CPU 密集型任务应配置尽可能小的线程,如配置 Ncpu+1 个线程的线程池。由于 IO 密集型任务线程并不是一直在执行任务,应配置尽可能多的线程,如 2*Ncpu。混合型的任务,如果可以拆分,将其拆分为一个 CPU 密集型任务和一个 IO 密集型任务,只要两个任务执行的时间相差不大那么分解后的吞吐量将高于串行执行的吞吐量,如果相差太大则没必要分解。

优先级不同的任务可以使用优先级队列 PriorityBlockingQueue 处理。

执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池处理,或者使用优先级队列让执行时间短的任务先执行。

依赖数据库连接池的任务,由于线程提交 SQL 后需要等待数据库返回的结果,等待的时间越长 CPU 空闲的时间就越长,因此线程数应该尽可能地设置大一些,提高 CPU 的利用率。

建议使用有界队列,能增加系统的稳定性和预警能力,可以根据需要设置的稍微大一些。

Q12:阻塞队列有哪些选择?

阻塞队列支持阻塞插入和移除,当队列满时,阻塞插入元素的线程直到队列不满。当队列为空时,获取元素的线程会被阻塞直到队列非空。阻塞队列常用于生产者和消费者的场景,阻塞队列就是生产者用来存放元素,消费者用来获取元素的容器。

Java 中的阻塞队列

ArrayBlockingQueue,由数组组成的有界阻塞队列,默认情况下不保证线程公平,有可能先阻塞的线程最后才访问队列。

LinkedBlockingQueue,由链表结构组成的有界阻塞队列,队列的默认和最大长度为 Integer 最大值。

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