【Java并发编程篇】Java线程池,这篇能让你和面试官聊了半小时
线程池常问问题:
线程池各个参数的作用,简单阐述一下线程池工作流程。 常见的线程池有哪些,分别适用于什么场景? 使用无界队列的线程会导致内存飙升吗?
线程池的好处
- 降低线程创建和销毁线程造成的开销
- 提高响应速度。任务到达时,相对于手工创建一个线程,直接从线程池中拿线程,速度肯定快很多
- 提高线程可管理性。线程是稀缺资源,如果无限制地创建,不仅会消耗系统资源,还会降低系统稳定性,使用线程池可以进行统一分配、调优和监控
线程池的核心参数
无论是创建何种类型线程池(FixedThreadPool、CachedThreadPool…),均会调用ThreadPoolExecutor构造函数。
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
int maximumPoolSize,
long keepAliveTime,
TimeUnit unit,
BlockingQueue<Runnable> workQueue) {
this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,
Executors.defaultThreadFactory(), defaultHandler);
}
- corePoolSize:核心线程最大数量,通俗点来讲就是,线程池中常驻线程的最大数量
- maximumPoolSize:线程池中运行最大线程数(包括核心线程和非核心线程)
- keepAliveTime:线程池中空闲线程(仅适用于非核心线程)所能存活的最长时间
- unit:存活时间单位,与keepAliveTime搭配使用
- workQueue:存放任务的阻塞队列
- handler:线程池饱和策略
几种典型的工作队列:
- ArrayBlockingQueue:使用数组实现的有界阻塞队列,必须设定容量,先进先出
- LinkedBlockingQueue:使用链表实现的阻塞队列,先进先出,可以设置其容量,默认为Interger.MAX_VALUE
- ConcurrentLinkedQueue:基于链表实现的无界非阻塞队列。此队列按照 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。此队列不允许使用 null 元素。
- PriorityBlockingQueue:使用平衡二叉树堆,实现的具有优先级的无界阻塞队列
- DelayQueue:无界阻塞延迟队列,队列中每个元素均有过期时间,当从队列获取元素时,只有过期元素才会出队列。队列头元素是最块要过期的元素。
- SynchronousQueue:一个不存储元素的阻塞队列,每个插入操作,必须等到另一个线程调用移除操作,否则插入操作一直处于阻塞状态
线程池饱和策略分为以下几种:
- AbortPolicy:直接抛出一个异常,默认策略
- DiscardPolicy:直接丢弃任务
- DiscardOldestPolicy:抛弃下一个将要被执行的任务(最旧任务)
- CallerRunsPolicy:主线程中执行任务
线程池的执行流程
当提交一个新任务,线程池的处理流程如下:
- 判断线程池中核心线程数是否已达到核心线程数corePoolSize,若否,则创建一个新核心线程执行任务;
- 若核心线程数已达到核心线程数corePoolSize,判断阻塞队列workQueue是否已满,若未满,则将新任务添加进阻塞队列
- 若阻塞队列已满,再判断,线程池中线程数是否达到最大线程数maximumPoolSize,若否,则新建一个非核心线程执行任务。若已达到,则执行线程池饱和策略。
几种常用的线程池
SingleThreadExecutor
创建单个线程。它适用于需要保证顺序地执行各个任务;并且在任意时间点,不会有多个线程是活动的应用场景。
SingleThreadExecutor的corePoolSize和maximumPoolSize被设置为1,使用无界队列LinkedBlockingQueue作为线程池的工作队列。
使用场景:串行执行任务
FixedThreadPool
一种线程数量固定的线程池。
corePoolSize等于maximumPoolSize,所以线程池中只有核心线程,使用无界阻塞队列LinkedBlockingQueue作为工作队列
使用场景:适用于处理CPU密集型的任务,确保CPU在长期被工作线程使用的情况下,尽可能的少的分配线程,即适用执行长期的任务。
CachedThreadPool
核心线程数为0,线程最大数为Integer.MAX_VALUE,即可以创建无限的非核心线程。使用SynchronousQueue作为线程池的阻塞队列。
使用场景:执行大量短生命周期任务。因为maximumPoolSize是无界的,每次提交任务,都会立即有线程去处理,因此CachedThreadPool适用于处理大量、耗时少的任务。
ScheduledThreadPool
指定核心线程数,线程最大数为Integer.MAX_VALUE,非核心线程存活时间为0,工作队列使用DelayedWorkQueue,所以线程池仅仅包含固定数目的核心线程。
使用场景:周期性执行任务,并且需要限制线程数量的场景
使用无界队列的线程池会导致内存飙升吗?
答案 :会的,newFixedThreadPool使用了无界的阻塞队列LinkedBlockingQueue,如果线程获取一个任务后,任务的执行时间比较长,会导致队列的任务越积越多,导致机器内存使用不停飙升, 最终导致OOM。
参考: |