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Java线程池那点事（面试高频）

news 2025/5/23 9:43:44

1. 线程的生命周期

NEW -> RUNNABLE -> BLOCKED -> WAITING -> TIMED_WAIT -> TERMINATED

2. 线程池参数

int corePoolSize -- 核心线程数
int maximumPoolSize -- 最大线程数
long keepAliveTime -- 非核心线程探活时间
TimeUnit unit -- 非核心线程探活时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue -- 阻塞队列
RejectedExecutionHandler handler -- 拒绝策略

3. 线程池的工作原理

任务到达时先判断是否有空闲线程，如果有则使用空闲线程。
如果没有空闲线程，则判断线程数是否大于核心线程数，如果小于核心线程数则创建新的线程。
如果大于核心线程数，则将任务加入到阻塞队列。
当阻塞队列满时，则创建非核心线程，如果线程数大于等于最大线程数，则走拒绝策略。
当一定时间没有任务后，非核心线程就会自动销毁。

4. 如何手动启动核心线程

prestartAllCoreThreads()：启动所有核心线程并返回启动的线程数。
prestartCoreThread()：启动一个线程，等待任务。如果已达到核心线程数，这个方法返回 false，否则返回 true。

5. 线程池拒绝策略

丢弃任务，抛异常（默认）。
丢弃任务，不抛异常。
丢弃队列前面的任务（最旧的任务），从新提交被拒绝的任务。
由调用线程来执行。

6. 创建线程池需要注意哪些点

设置合理的核心线程数以及最大线程数，避免OOM。
设置阻塞队列的长度，避免OOM。
自定义线程工厂，为创建的线程设置名称。
设置合理的线程活跃时间以及时间单位，有利于非核心线程的回收。
选择合适的拒绝策略，默认抛出RejectedExecutionexception类型的Runtimeeexception。（队列满了，线程数已经达到了最大线程数）。
核心线程数建议设置为CPU核数，最大线程数建议设置为CPU核数*2（需要根据是否IO操作密集来决定）。

7. 如何给线程池创建的线程设置名称

// 创建自定义的ThreadFactory
ThreadFactory customThreadFactory = newCustomThreadFactory("MyThreadPool");// 使用自定义的ThreadFactory创建线程池
ExecutorService executor = newThreadPoolExecutor( 2, 4, 10, TimeUnit.SECONDS, newArrayBlockingQueue<>(2), customThreadFactory);

8. 线程池如何知道线程任务是否执行完

通过 isTerminated() 判断线程池内是否还有线程在运行。
通过 submit() 方法提供的 Feture 返回值的 get()。
通过 CountDownLatch 计数器，设置计数值为 1，在代码块后面用 await() 阻塞，当计数值为 0 时，await() 会放行。
使用 shutdown() 和 awaitTermination()。shutdown() 关闭线程池不在接受新任务，awaitTermination() 等待所有任务执行完成。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class ThreadPoolExample {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);// 提交一些任务for (int i = 0; i < 10; i++) {executorService.submit(() -> {// 模拟任务处理System.out.println("任务开始处理：" + Thread.currentThread().getName());try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {Thread.currentThread().interrupt();}System.out.println("任务处理完成：" + Thread.currentThread().getName());});}// 关闭线程池，不再接受新任务executorService.shutdown();// 等待所有任务完成if (executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {System.out.println("所有任务都已处理完成");} else {System.out.println("有任务未能在指定时间内完成");}}
}

9. Executors线程池

Executors.newCachedThreadPool()，缓存池。核心线程：0，最大线程：int.max，活跃时间：60s，队列：同步队列（SynchronousQueue，放入一个元素时，必须有一个线程准备好接收该元素，否则插入操作将阻塞，直到有线程来接收）。
Executors.newFixedThreadPool(10)，固定大小线程池。核心线程：10，最大线程：10，活跃时间：0s，队列：阻塞队列。
Executors.newScheduledThreadPool(5)，任务调度池。核心线程：5，最大线程：int.max，活跃时间：10ms，队列：延迟队列（DelayedWorkQueue）。
Executors.newSingleThreadExecutor()，单线程池。核心线程：1，最大线程：1，活跃时间：0s，队列：阻塞队列。
Executors.newWorkStealingPool()，工作窃取线程池，通过ForkJoinPool实现的。

10. 如何合理使用线程池

10.1 使用自定义线程池

new ThreadPoolExecutor(coreThreads, poolSize, 10, TimeUnit.SECONDS,  state.threadPoolQueue, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

10.2 核心线程数、最大线程数、阻塞队列大小设置

10.2.1 CPU密集型

核心线程数：CPU核数 + 1。
最大线程数：核心线程数的 2 - 3 倍。
队列大小：需要考虑任务的到达速率（任务产生的频率）、任务的执行时间和系统资源。如果系统资源有限或者任务不能长时间等待，可以设置较小的队列。反之任务到达速率较快，可以长时间执行，且系统资源充足，可以设置较大的队列。旺店通任务队列大小100，阻塞队列使用的是ArrayBlockingQueue。

10.2.2 IO密集型

核心线程数：CPU核数 * 2。
最大线程数：核心线程数的 2 - 3 倍。
队列大小：需要考虑任务的到达速率（任务产生的频率）、任务的执行时间和系统资源。如果系统资源有限或者任务不能长时间等待，可以设置较小的队列。反之任务到达速率较快，可以长时间执行，且系统资源充足，可以设置较大的队列。旺店通任务队列大小100，阻塞队列使用的是ArrayBlockingQueue。

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