Java线程池经典15问！

今天我给大家总结了线程池的15连环炮。

• 为什么要创建线程池？
• 创建线程池有哪些方式？
• Executors能创建几种常用线程池？
• 线程池有哪些参数？
• 能说说线程池原理吗？
• 线程池有哪些拒绝策略？
• 线程池中使用到了阻塞队列，那你知道有哪些阻塞队列？
• 使用队列有什么需要注意的吗？
• 线程池中的核心线程如何设置呢？
• 知道线程池有哪些状态吗？
• 线程池中的线程是如何复用的？
• 核心线程怎么实现一直存活？
• 非核心线程如何实现在 keepAliveTime 后死亡？
• Java线程池中submit() 和 execute()方法有什么区别？
• 在工作中，有使用过线程池吗？

线程池整体图

1、为什么要创建线程池？

学了线程不懂线程池，那是远远不够的，因为我们通常使用线程的时候，都会涉及到线程池。

数据库也有连接池，也就是大家所讲的池化技术。

线程也有线程池，对于池的概念大家一定把握好两个关键：

• 控制资源的数量
• 重复利用资源

为什么要创建线程池，回答这个问题，我们可以说一下它的三个优点。

1. 降低资源消耗。通过重复利用线程池中的线程，能规避我们不断创建线程和不断销毁线程造成的资源消耗。
2. 提高响应速度。当任务到达线程池中，任务可以不需要等待线程创建就能立即执行。
3. 提高线程的可管理性。大家都知道，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。

回答完上面三个线程池的好处以后，面试官肯定会继续问：创建线程池的方式有哪些？

2、创建线程池有哪些方式？

在java中创建线程有两种方式：

• Executors
• ThreadPoolExecutor

这两个都在java.util.concurrent目录下面。其中，Executors可以理解为一个工具类，通过静态工厂的方式是用来生成线程池的。另外，Executors 的大部分创建线程方式最终使用的都是ThreadPoolExecutor。

并且在阿里规开发规范中，禁止使用Executors 来创建线程池。因为线程池的类型以及线程相关参数都是在Executors 中就已经封装好了，如果我们在代码中使用不当，可能会造成系统出问题。

建议使用ThreadPoolExecutor创建线程，然后，根据自己的业务实际情况进行创建线程池。

3、Executors能创建几种常用线程池？

上面我们说到，创建线程池的两种方式。

其实，大部分面试官想要我们回答的是Executors 创建线程池的方式有哪几种？所以肯定会继续追问，Executors 创建线程池的几种方式。今天就来看看，如何回答这个问题。

我们可以把Executors 类理解成为一个工厂类，该类可以为我们提供六种创建线程池的方法：

第1种，newSingleThreadExecutor，创建了一个单线程的线程池，此线程池保证了所有任务的执行顺序都是按照任务的提交顺序执行。也就是说，这个池子里只有一个线程。

第2种，newFixedThreadPool，创建指定数量线程的线程池(最常用)；

第3种，newCachedThreadPool，创建一个可缓存的线程池,工作线程的创建数量几乎没有限制,所以一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪；

第4种，newScheduledThreadPool，创建一个线程池，可以安排任务在给定延迟后运行，或定期执行；

第5种，newSingleThreadScheduledExecutor，创建一个单例线程池，定期或延时执行任务，很多框架中使用此实现定时心跳检测。

第6种，newWorkStealingPool，JDK 1.8 新增，用于创建一个可以窃取的线程池，底层使用 ForkJoinPool 实现。

回答完上面内容后，面试就会问：线程池有哪些参数？

4、线程池有哪些参数？

这个问题也算是老掉牙的面试题，但是面试中频率是相当高，经久不衰。

线程池一共有7个参数：

第1个，maximumPoolSize，指的是最大线程数

第2个，corePoolSize，指的是核心线程数

第3个，keepAliveTime ，指的是最大线程活跃时间

第4个，unit: 指定了keepAliveTime的单位，可以为毫秒，秒，分，小时等；

第5个，workQueue: 存储未执行的任务的队列；

第6个，threadFactory: 创建线程的工厂，如果未指定则使用默认的线程工厂；

第7个，handler: 指定了当任务队列已满，并且没有可用线程执行任务时对新添加的任务的处理策略；

面试中，如果你能说出maximumPoolSize、corePoolSize、keepAliveTime 、workQueue、handler五个核心参数也算可以了，但还是建议大家把七个参数都回答出来。

5，能说说线程池原理吗？

这道题，我本人在面试中最喜欢用生活中的例子来回答，请看我是怎么回答的：

一家工厂，订单来了，正式员工们就开始生产零件。但是订单越来越多，正式员工处理不来了，就先把任务放到仓库里，但是遇到订单爆棚的时候，仓库也都放不下了，这时候，工厂就会想到找点临时工来帮忙生产零件，如果订单实在是太多了，这时候工厂可能就会想办法拒绝那些不是很有利润的订单。同时，生意也有惨淡的时候，这时候工厂也许就会清理临时工，让他们等以后忙的时候再来帮忙。

在这里，订单就是我们创建的线程，工厂就就是线程池，正式员工就是核心线程，临时员工就是最大线程，仓库就是阻塞队列，订单实在太多了，就会考虑到订单的利润，也就是说，利润太少了那就不干了，这就是拒绝策略。

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建议结合前面整体图进行理解。

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6、线程池有哪些拒绝策略？

线程池核心参数中，有个很重要的参数就是拒绝策略，面试官也是非常喜欢问的，大家可以这么回答。

线程池中主要有4种拒绝策略：

第1种，AbortPolicy，这是默认策略，指的是丢弃任务，抛出异常；

第2种，CallerRunsPolicy，任务不会丢掉，任务会交给上层线程（主线程）执行，导致主线程既要处理其他任务，又要忙碌处理线程池的源源不断的大量任务，可能会导致hang住。

第3种，DiscardOldestPolicy，指的是丢弃等待队列中最久的任务，并且执行当前任务；

第4种，DiscardPolicy，直接丢弃任务，也不抛异常。

我们说完了线程池核心参数中一个拒绝策略，也有的面试官喜欢问另外一个参数，那就是阻塞队列。

7、线程池中使用到了阻塞队列，那你知道有哪些阻塞队列？

这个问题，也属于java集合框架的内容，所以，还是很有必要掌握的。

JDK7及以后一共有7种阻塞队列：

第1种，ArrayBlockingQueue ，由数组结构组成的有界阻塞队列。

第2种，LinkedBlockingQueue ，由链表结构组成的有界阻塞队列,吞吐量通常高于 ArrayBlockingQueue。

第3种，PriorityBlockingQueue ，支持优先级排序的无界阻塞队列,元素的优先级是通过自然顺序或 Comparator 来定义的。

第4种，DelayQueue，使用优先级队列实现的无界阻塞队列。

第5种，SynchronousQueue，不存储元素的阻塞队列。

第6种，LinkedTransferQueue，由链表结构组成的无界阻塞队列。

第7种，LinkedBlockingDeque，由链表结构组成的双向阻塞队列。

另外，Executors 中使用最多的是LinkedBlockingQueue，还用了SynchronousQueue。

回答完以上七种后，请记住把Executors 中使用的两种也强调一下，表示你对此非常熟悉。

还有可能会继续问一个非常重要的参数，那就是核心线程数。

8、使用队列有什么需要注意的吗？

使用有界队列时，需要注意线程池满了后，被拒绝的任务如何处理。

使用无界队列时，需要注意如果任务的提交速度大于线程池的处理速度，可能会导致内存溢出。

9、线程池中的核心线程如何设置呢？

回答这个问题，我们首先得知道，线程和CPU有关，所以，如何设置核心线程数，肯定也是和CPU有关的，核心线程数设置和任务的类型也有关，任务类型有两种：

一种是「CPU密集型」， 比如像加解密、压缩、计算等一系列需要大量耗费 CPU 资源的任务，大部分场景下都是纯 CPU 计算。所以，核心线程数可以设置为：核心线程数=CPU个数+1。

另外一种「就是IO密集型」， 比如像 MySQL 数据库、文件的读写、网络通信等任务，这类任务不会特别消耗 CPU 资源，但是 IO 操作比较耗时，会占用比较多的时间。所以，核心线程数可以设置为：核心线程数 = CPU个数*2。

这个只是个理论值，具体设置大小，建议在本地、测试、准生产环境下调试出相对最优参数大小。

回答完这些后，有的面试官可能会问：你知道线程池的状态吗？

10、知道线程池有哪些状态吗？

很多人，平时估计都不知道线程池居然也有状态，都只知道线程状态。所以这种问题如果不准备，只要被问到必挂。

//线程池状态
   private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
   private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
   private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
   private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;
   private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

线程池各个状态切换图：

「RUNNING」

• 该状态的线程池会接收新任务，并处理阻塞队列中的任务;
• 调用线程池的shutdown()方法，可以切换到SHUTDOWN状态;
• 调用线程池的shutdownNow()方法，可以切换到STOP状态;

「SHUTDOWN」

• 该状态的线程池不会接收新任务，但会处理阻塞队列中的任务；
• 队列为空，并且线程池中执行的任务也为空,进入TIDYING状态;

「STOP」

• 该状态的线程不会接收新任务，也不会处理阻塞队列中的任务，而且会中断正在运行的任务；
• 线程池中执行的任务为空,进入TIDYING状态;

「TIDYING」

• 该状态表明所有的任务已经运行终止，记录的任务数量为0。
• terminated()执行完毕，进入TERMINATED状态

「TERMINATED」

• 该状态表示线程池彻底终止

11、线程池中的线程是如何复用的？

这里的线程复用指的是线程池的中线程被重复利用，这里注意了，很多人也许都还没明白这点！再强调一次，

我们手动创建的线程放到线程池中，其实，这时候它变成了一个任务。

线程池执行这些任务的时候，不再是调用线程（任务）的start()方法，而是由线程池中的线程去执行这些任务。

然后线程池中的这些线程就不断地去循环，执行我们丢进去的任务，并调用这些任务的run()方法。此时调用的run()方法就相当于调用一个普通对象的put方法，通过重复使用这些固定线程来执行所有任务。

12.核心线程怎么实现一直存活？

BlockingQueue 针对插入操作、移除操作、获取元素操作提供了四种不同的方法用于不同的场景中使用：

• 抛出异常。
• 返回特殊值（null 或 true/false，取决于具体的操作）。
• 阻塞等待此操作，直到这个操作成功。
• 阻塞等待此操作，直到成功或者超时指定时间。

线程会在runWorker()方法里不停循环获取任务并执行，直到返回为空，而在getTask()方法里它就是调用阻塞队列的poll()或take()等待获取其中的任务。通过阻塞队列的 take() 方法实现的一直阻塞（存活）。

13.非核心线程如何实现在 keepAliveTime 后死亡？

原理同上，也是利用阻塞队列的方法，在获取任务时通过阻塞队列的 poll(time,unit) 方法实现延迟死亡。

14.Java线程池中submit() 和 execute()方法有什么区别？

不知道你是否还记得，我们创建线程，然后把线程提交到线程池中时候，通常有两种方法：submit和execute。所以面试官很有可能会问这个问题，这个问题也很有可能出现在笔试中。

回答这个问题，我们得先说说两者的相同点，

submit() 和 execute()方法都是用来提交任务的，指的是把我们创建的任务提交到线程池中。

两者的不同点在于

• execute() 是Executor的方法,是线程池最顶层接口定义的唯一方法，而submit() 方法是ExecutorService的方法。

• execute只可接收Runnable对象，而submit既可接收Runnable对象又可接收Callable对象；

因为submit方法可接收Callable对象，所以可以有通过Future 接收线程池执行任务的获取返回值，而execute() 方法提交任务不能拿到任务的返回值。

这里就可以联想到，我们创建线程的方式中，有的方式可以拿到线程返回值，有的拿不到。

15、在工作中，有使用过线程池吗？

这道问题，对于99%的人都很害怕，因为工作中可能真的没用过，所以，心里很没底儿。有的人用过了，却没注意项目中是怎么样用，可能是组长或者其他人写了个工具类，自己用也是拷贝别人代码改改，然后也挺好的。

其实大家可以编造自己的业务场景哈，即使没有，你也可以自己编造点呀，不图羊嘛。这世道就是套路多多滴。这个没有具体答案，答案还得靠你结合你所做项目来回答哈。

不过一般来讲线程池比较常见用于后台任务，异步处理，分布式计算等场景。

感谢

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