一.阻塞队列

概念：当阻塞队列为空时，获取（take）操作是阻塞的；当阻塞队列为满时，添加（put）操作是阻塞的。

好处：阻塞队列不用手动控制什么时候该被阻塞，什么时候该被唤醒，简化了操作。

体系：Collection→Queue→BlockingQueue→七个阻塞队列实现类。

需要注意的是LinkedBlockingQueue虽然是有界的，但有个巨坑，其默认大小是Integer.MAX_VALUE，高达21亿，一般情况下内存早爆了（在线程池的ThreadPoolExecutor有体现）。

API：抛出异常是指当队列满时，再次插入会抛出异常；返回布尔是指当队列满时，再次插入会返回false；阻塞是指当队列满时，再次插入会被阻塞，直到队列取出一个元素，才能插入。超时是指当一个时限过后，才会插入或者取出。

SynchronousQueue 队列只有一个元素，如果想插入多个，必须等队列元素取出后，才能插入，只能有一个“坑位”，用一个插一个

1.生产者消费者

1.1 Callable接口

与Runnable的区别：

Callable带返回值。
会抛出异常。
覆写call()方法，而不是run()方法。

使用

public class CallableDemo {
    //实现Callable接口
    class MyThread implements Callable<Integer> {
        @Override
        public Integer call() throws Exception {
            System.out.println("callable come in ...");
            return 1024;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //创建FutureTask类，接受MyThread。    
        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<>(new MyThread());
        //将FutureTask对象放到Thread类的构造器里面。
        new Thread(futureTask, "AA").start();
        int result01 = 100;
        //用FutureTask的get方法得到返回值。
        int result02 = futureTask.get();
        System.out.println("result=" + (result01 + result02));
    }
}

2.传统版

    lock.lock();
    try {
        //1 判断 如果number=1，那么就等待，停止生产
        while (number != 0) {
            //等待，不能生产
            condition.await();
    	}
	//2 干活 否则，进行生产
	number++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + number);
	//3 通知唤醒 然后唤醒消费线程
	condition.signalAll();
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    } finally {
        //最后解锁
        lock.unlock();
    }
}

3.阻塞队列模式

使用阻塞队列就不需要手动加锁了

    String data = null;
    boolean retValue;
    while (FLAG) {
        data = atomicInteger.incrementAndGet() + "";//++i
        retValue = blockingQueue.offer(data, 2L, TimeUnit.SECONDS);
        if (retValue) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "插入队列" + data + "成功");
        } else {
            ystem.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t" + "插入队列" + data + "失败");
        }
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
    }
    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\tFLAG==false，停止生产");
}

二.线程池

概念：线程池主要是控制运行线程的数量，将待处理任务放到等待队列，然后创建线程执行这些任务。如果超过了最大线程数，则等待。

优点：

线程复用：不用一直new新线程，重复利用已经创建的线程来降低线程的创建和销毁开销，节省系统资源。
提高响应速度：当任务达到时，不用创建新的线程，直接利用线程池的线程。
管理线程：可以控制最大并发数，控制线程的创建等。体系：Executor→ExecutorService→AbstractExecutorService→ThreadPoolExecutor。ThreadPoolExecutor是线程池创建的核心类。类似Arrays、Collections工具类，Executor也有自己的工具类Executors。

常用三种创建方式

newFixedThreadPool：使用LinkedBlockingQueue实现，定长线程池。

public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
                                  0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                  new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

newSingleThreadExecutor：使用LinkedBlockingQueue实现，一池只有一个线程。

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
                                    0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
                                    new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

newCachedThreadPool：使用SynchronousQueue实现，变长线程池。

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
                                 60L, TimeUnit.SECONDS,
                                 new SynchronousQueue<Runnable>());
}

1.线程池创建的参数

理解：线程池的创建参数，就像一个银行。

corePoolSize就像银行的“当值窗口“，比如今天有2位柜员在受理客户请求（任务）。如果超过2个客户，那么新的客户就会在等候区（等待队列workQueue）等待。当等候区也满了，这个时候就要开启“加班窗口”，让其它3位柜员来加班，此时达到最大窗口maximumPoolSize，为5个。如果开启了所有窗口，等候区依然满员，此时就应该启动”拒绝策略“handler，告诉不断涌入的客户，叫他们不要进入，已经爆满了。由于不再涌入新客户，办完事的客户增多，窗口开始空闲，这个时候就通过keepAlivetTime将多余的3个”加班窗口“取消，恢复到2个”当值窗口“。

2.线程池的拒绝策略

当等待队列满时，且达到最大线程数，再有新任务到来，就需要启动拒绝策略。JDK提供了四种拒绝策略，分别是。

AbortPolicy：默认的策略，直接抛出RejectedExecutionException异常，阻止系统正常运行。
CallerRunsPolicy：既不会抛出异常，也不会终止任务，而是将任务返回给调用者。
DiscardOldestPolicy：抛弃队列中等待最久的任务，然后把当前任务加入队列中尝试再次提交任务。
DiscardPolicy：直接丢弃任务，不做任何处理。

实际生产使用哪一个线程池？

单一、可变、定长都不用！

原因就是FixedThreadPool和SingleThreadExecutor底层都是用LinkedBlockingQueue实现的，这个队列最大长度为Integer.MAX_VALUE，显然会导致OOM。所以实际生产一般自己通过ThreadPoolExecutor的7个参数，自定义线程池。

ExecutorService threadPool=new ThreadPoolExecutor(2,5,
                        1L,TimeUnit.SECONDS,
                        new LinkedBlockingQueue<>(3),
                        Executors.defaultThreadFactory(),
                        new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

Java面试笔记整理JUC（三）