--- theme: smartblue highlight: atelier-dune-dark --- 大家好，我是老三，很高兴又和大家见面。线程池是面试必问的知识点，这节我们来对线面试官，搞透线程池。 # 1. 什么是线程池？ **线程池：** 简单理解，它就是一个管理线程的池子。 - **它帮我们管理线程，避免增加创建线程和销毁线程的资源损耗**。因为线程其实也是一个对象，创建一个对象，需要经过类加载过程，销毁一个对象，需要走GC垃圾回收流程，都是需要资源开销的。 - **提高响应速度。** 如果任务到达了，相对于从线程池拿线程，重新去创建一条线程执行，速度肯定慢很多。 - **重复利用。** 线程用完，再放回池子，可以达到重复利用的效果，节省资源。 # 2. 能说说工作中线程池的应用吗？之前我们有一个和第三方对接的需求，需要向第三方推送数据，引入了多线程来提升数据推送的效率，其中用到了线程池来管理线程。 ![业务示例](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/c89e0aa51bdc41119c9e643f88a57386~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) 主要代码如下： ![主要代码](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/a44e95e861fb45c297b697ff89dab517~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) 完整可运行代码地址：https://gitee.com/fighter3/thread-demo.git 线程池的参数如下： - corePoolSize：线程核心参数选择了CPU数×2 - maximumPoolSize：最大线程数选择了和核心线程数相同 - keepAliveTime：非核心闲置线程存活时间直接置为0 - unit：非核心线程保持存活的时间选择了 TimeUnit.SECONDS 秒 - workQueue：线程池等待队列，使用 LinkedBlockingQueue阻塞队列同时还用了synchronized 来加锁，保证数据不会被重复推送： ````java synchronized (PushProcessServiceImpl.class) {} ```` ps:这个例子只是简单地进行了数据推送，实际上还可以结合其他的业务，像什么数据清洗啊、数据统计啊，都可以套用。 # 3.能简单说一下线程池的工作流程吗？用一个通俗的比喻：有一个营业厅，总共有六个窗口，现在开放了三个窗口，现在有三个窗口坐着三个营业员小姐姐在营业。老三去办业务，可能会遇到什么情况呢？ 1. 老三发现有空间的在营业的窗口，直接去找小姐姐办理业务。 ![直接办理](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/bb4dc3a42a9e468a83a4845fa0571c33~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) 2. 老三发现没有空闲的窗口，就在排队区排队等。 ![排队等待](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/9a1acaf7962a4caa94c46db361a53134~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) 3. 老三发现没有空闲的窗口，等待区也满了，蚌埠住了，经理一看，就让休息的小姐姐赶紧回来上班，等待区号靠前的赶紧去新窗口办，老三去排队区排队。小姐姐比较辛苦，假如一段时间发现他们可以不用接着营业，经理就让她们接着休息。 ![排队区满](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/41fd86d3136e44578cdbc94e4f3dd960~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) 4. 老三一看，六个窗口都满了，等待区也没位置了。老三急了，要闹，经理赶紧出来了，经理该怎么办呢？ ![等待区，排队区都满](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/de12f3ce16674f0e8e00dc029c43e0e2~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) > 1. 我们银行系统已经瘫痪 > > 2. 谁叫你来办的你找谁去 > > 3. 看你比较急，去队里加个塞 > > 4. 今天没办法，不行你看改一天上面的这个流程几乎就跟 JDK 线程池的大致流程类似， > 1. 营业中的 3个窗口对应核心线程池数：corePoolSize > 2. 总的营业窗口数6对应：maximumPoolSize > 3. 打开的临时窗口在多少时间内无人办理则关闭对应：unit > 4. 排队区就是等待队列：workQueue > 5. 无法办理的时候银行给出的解决方法对应：RejectedExecutionHandler > 6. threadFactory 该参数在 JDK 中是线程工厂，用来创建线程对象，一般不会动。所以我们线程池的工作流程也比较好理解了： 1. 线程池刚创建时，里面没有一个线程。任务队列是作为参数传进来的。不过，就算队列里面有任务，线程池也不会马上执行它们。 2. 当调用 execute() 方法添加一个任务时，线程池会做如下判断： - 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize，那么马上创建线程运行这个任务； - 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize，那么将这个任务放入队列； - 如果这时候队列满了，而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize，那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务； - 如果队列满了，而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize，那么线程池会根据拒绝策略来对应处理。 ![线程池执行流程](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/5f6e0d5e58ba402eb876b22780589df9~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) 3. 当一个线程完成任务时，它会从队列中取下一个任务来执行。 4. 当一个线程无事可做，超过一定的时间（keepAliveTime）时，线程池会判断，如果当前运行的线程数大于 corePoolSize，那么这个线程就被停掉。所以线程池的所有任务完成后，它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。 # 4.线程池主要参数有哪些？ 1. corePoolSize 此值是用来初始化线程池中核心线程数，当线程池中线程池数< `corePoolSize`时，系统默认是添加一个任务才创建一个线程池。当线程数 = corePoolSize时，新任务会追加到workQueue中。 2. maximumPoolSize `maximumPoolSize`表示允许的最大线程数 = (非核心线程数+核心线程数)，当`BlockingQueue`也满了，但线程池中总线程数 < `maximumPoolSize`时候就会再次创建新的线程。 3. keepAliveTime 非核心线程 =(maximumPoolSize - corePoolSize ) ,非核心线程闲置下来不干活最多存活时间。 4. unit 线程池中非核心线程保持存活的时间的单位 - TimeUnit.DAYS; 天 - TimeUnit.HOURS; 小时 - TimeUnit.MINUTES; 分钟 - TimeUnit.SECONDS; 秒 - TimeUnit.MILLISECONDS; 毫秒 - TimeUnit.MICROSECONDS; 微秒 - TimeUnit.NANOSECONDS; 纳秒 5. workQueue 线程池等待队列，维护着等待执行的`Runnable`对象。当运行当线程数= corePoolSize时，新的任务会被添加到`workQueue`中，如果`workQueue`也满了则尝试用非核心线程执行任务，等待队列应该尽量用有界的。 6. threadFactory 创建一个新线程时使用的工厂，可以用来设定线程名、是否为daemon线程等等。 7. handler `corePoolSize`、`workQueue`、`maximumPoolSize`都不可用的时候执行的饱和策略。 # 5.线程池的拒绝策略有哪些？类比前面的例子，无法办理业务时的处理方式，帮助记忆： ![四种策略](https://p3-juejin.byteimg.com/tos-cn-i-k3u1fbpfcp/29cd62d5a03243d0bbef73f0eafcc310~tplv-k3u1fbpfcp-zoom-1.image) - AbortPolicy ：直接抛出异常，默认使用此策略 - CallerRunsPolicy：用调用者所在的线程来执行任务 - DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列里最老的任务，也就是队列里靠前的任务 - DiscardPolicy ：当前任务直接丢弃想实现自己的拒绝策略，实现RejectedExecutionHandler接口即可。 # 6.线程池有哪几种工作队列？常用的阻塞队列主要有以下几种： - ArrayBlockingQueue：ArrayBlockingQueue（有界队列）是一个用数组实现的有界阻塞队列，按FIFO排序量。 - LinkedBlockingQueue：LinkedBlockingQueue（可设置容量队列）是基于链表结构的阻塞队列，按FIFO排序任务，容量可以选择进行设置，不设置的话，将是一个无边界的阻塞队列，最大长度为Integer.MAX_VALUE，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQuene；newFixedThreadPool线程池使用了这个队列 - DelayQueue：DelayQueue（延迟队列）是一个任务定时周期的延迟执行的队列。根据指定的执行时间从小到大排序，否则根据插入到队列的先后排序。newScheduledThreadPool线程池使用了这个队列。 - PriorityBlockingQueue：PriorityBlockingQueue（优先级队列）是具有优先级的无界阻塞队列 - SynchronousQueue：SynchronousQueue（同步队列）是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，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQuene，newCachedThreadPool线程池使用了这个队列。 # 7.线程池提交execute和submit有什么区别？ 1. execute 用于提交不需要返回值的任务 ````java threadsPool.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } }); ```` 2. submit()方法用于提交需要返回值的任务。线程池会返回一个future类型的对象，通过这个 future对象可以判断任务是否执行成功，并且可以通过future的get()方法来获取返回值 ````java Future