Java多线程全体系教程 - 第三篇：Java多线程高并发实战·JUC工具与企业规范篇
适合人群：已经掌握线程安全与锁机制，需要学习企业级线程池、JUC并发工具、解决死锁、落地高并发规范的开发者
核心定位：完全贴合企业生产环境规范，告别手动创建线程，掌握生产级线程池、JUC工具类、死锁排查与解决，落地可直接上线的高并发代码。
一、企业级线程池：ThreadPoolExecutor（生产唯一规范）
线程池是企业开发中多线程的唯一落地方式，核心作用：复用线程、控制线程数量、统一管理线程生命周期、避免频繁创建销毁线程带来的资源消耗。
1.1 为什么禁止使用Executors创建线程池？
Executors工具类提供的快捷创建方法，底层都是ThreadPoolExecutor，但默认参数存在严重隐患：
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newFixedThreadPool、newSingleThreadExecutor：使用无界LinkedBlockingQueue，队列最大长度Integer.MAX_VALUE，高并发下会堆积大量任务，导致OOM内存溢出；
-
newCachedThreadPool、newScheduledThreadPool：最大线程数是Integer.MAX_VALUE，高并发下会创建大量线程，导致OOM内存溢出。
企业开发强制规范：必须手动通过ThreadPoolExecutor构造方法创建线程池，自定义所有参数，规避OOM风险。
1.2 ThreadPoolExecutor 7个核心参数（必考）
// 标准构造方法
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize, // 1. 核心线程数：线程池长期存活的常驻线程
int maximumPoolSize, // 2. 最大线程数：线程池能创建的最大线程数量
long keepAliveTime, // 3. 非核心线程空闲存活时间
TimeUnit unit, // 4. 存活时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 5. 阻塞队列：存储等待执行的任务
ThreadFactory threadFactory, // 6. 线程工厂：自定义创建线程，设置线程名、优先级
RejectedExecutionHandler handler // 7. 拒绝策略：任务队列满、线程数达到最大，执行拒绝策略
)
核心参数详解
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corePoolSize：核心线程数，线程池创建后，默认没有线程，任务提交后创建核心线程，核心线程会一直存活，即使空闲也不会销毁；
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maximumPoolSize：线程池最大线程数，核心线程都忙碌、队列满了之后，才会创建非核心线程，总线程数不超过最大线程数；
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keepAliveTime：非核心线程空闲超过这个时间，就会被销毁，释放资源；
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workQueue：阻塞队列，存储等待执行的任务，生产环境必须使用有界队列，禁止使用无界队列；
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threadFactory：自定义线程工厂，给线程设置有意义的名称，方便后续问题排查；
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handler：拒绝策略，线程池满了之后，如何处理新提交的任务。
1.3 线程池执行任务的完整流程（必考）
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提交任务，判断核心线程数是否已满，未满则创建核心线程执行任务；
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核心线程已满，判断阻塞队列是否已满，未满则将任务放入队列等待；
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阻塞队列已满，判断当前线程数是否达到最大线程数，未满则创建非核心线程执行任务；
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达到最大线程数，执行拒绝策略，拒绝新提交的任务。
1.4 4种内置拒绝策略
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AbortPolicy（默认）：直接抛出RejectedExecutionException异常，阻止程序运行，生产环境不推荐；
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CallerRunsPolicy：任务回退给提交任务的主线程执行，不会丢失任务，不会抛出异常，生产环境常用；
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DiscardPolicy：直接丢弃当前任务，不抛出异常，业务允许丢失任务时使用；
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DiscardOldestPolicy：丢弃队列中等待最久的任务，将当前任务加入队列，生产环境慎用。
1.5 生产环境标准线程池代码（可直接复制使用）
import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;
import java.util.concurrent.*;
/**
* 生产环境标准线程池配置（可直接复用）
*/
public class StandardThreadPool {
// 核心线程数：默认设置为 CPU核心数 + 1
private static final int CORE_POOL_SIZE = Runtime.getRuntime().availableProcessors() + 1;
// 最大线程数：IO密集型设置为 2*CPU核心数，计算密集型设置为 CPU核心数
private static final int MAX_POOL_SIZE = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2;
// 非核心线程空闲存活时间
private static final long KEEP_ALIVE_TIME = 60L;
// 阻塞队列容量：有界队列，容量100~500，根据业务调整，绝对禁止无界队列
private static final int QUEUE_CAPACITY = 200;
// 单例线程池
private static volatile ThreadPoolExecutor threadPool;
// 私有化构造方法
private StandardThreadPool() {}
// 双重校验锁，获取单例线程池
public static ThreadPoolExecutor getThreadPool() {
if (threadPool == null) {
synchronized (StandardThreadPool.class) {
if (threadPool == null) {
// 自定义线程工厂，设置线程名称，方便排查问题
ThreadFactory threadFactory = new ThreadFactoryBuilder()
.setNameFormat("custom-business-thread-%d")
.setDaemon(false)
.build();
threadPool = new ThreadPoolExecutor(
CORE_POOL_SIZE,
MAX_POOL_SIZE,
KEEP_ALIVE_TIME,
TimeUnit.SECONDS,
// 有界数组队列，性能最高
new ArrayBlockingQueue<>(QUEUE_CAPACITY),
threadFactory,
// 拒绝策略：调用者执行，不丢失任务
new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
);
}
}
}
return threadPool;
}
// 优雅关闭线程池
public static void shutdownThreadPool() {
if (threadPool != null) {
threadPool.shutdown();
// 等待线程池执行完毕，最多等待30秒
try {
if (!threadPool.awaitTermination(30, TimeUnit.SECONDS)) {
threadPool.shutdownNow();
}
} catch (InterruptedException e) {
threadPool.shutdownNow();
}
}
}
}
核心注意事项：
1. 线程池必须设置为单例，全局唯一，禁止一个业务创建一个线程池；
2. 阻塞队列必须使用有界队列（ArrayBlockingQueue），绝对禁止使用无界队列；
3. 必须自定义线程工厂，设置线程名称，方便线上问题排查；
4. 拒绝策略优先使用CallerRunsPolicy，避免任务丢失。
二、JUC并发工具类（高并发必备）
JUC（java.util.concurrent）包，是Java官方提供的高并发工具包，封装了大量开箱即用的并发工具类，解决复杂的线程同步、通信问题，不用手动写锁和wait/notify。
2.1 CountDownLatch：倒计时门闩，等待多个线程执行完毕
作用：让一个线程等待，其他多个线程都执行完成后，这个线程才继续执行。
经典场景：主线程等待所有子线程加载完数据，再汇总结果。
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
public class CountDownLatchDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 1. 创建CountDownLatch，设置计数为3，等待3个线程执行完毕
CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(3);
ThreadPoolExecutor threadPool = StandardThreadPool.getThreadPool();
// 提交3个任务
for (int i = 1; i <= 3; i++) {
int taskNum = i;
threadPool.submit(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行任务" + taskNum);
} finally {
// 每个线程执行完毕，计数减1
countDownLatch.countDown();
System.out.println("当前剩余计数：" + countDownLatch.getCount());
}
});
}
// 主线程阻塞
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