java線程池,java線程池面試題

本文目錄一覽：

• 1、【Java基礎】線程池的原理是什麼？
• 2、java開發中幾種常見的線程池
• 3、java線程池原理
• 4、什麼是java線程池？
• 5、什麼是java線程池

【Java基礎】線程池的原理是什麼？

什麼是線程池？

總歸為：池化技術 —》數據庫連接池 緩存架構 緩存池 線程池 內存池，連接池，這種思想演變成緩存架構技術— JDK設計思想有千絲萬縷的聯繫

首先我們從最核心的ThreadPoolExecutor類中的方法講起，然後再講述它的實現原理，接着給出了它的使用示例，最後討論了一下如何合理配置線程池的大小。

Java 中的 ThreadPoolExecutor 類

java.uitl.concurrent.ThreadPoolExecutor 類是線程池中最核心的一個類，因此如果要透徹地了解Java 中的線程池，必須先了解這個類。下面我們來看一下 ThreadPoolExecutor 類的具體實現源碼。

在 ThreadPoolExecutor 類中提供了四個構造方法：

從上面的代碼可以得知，ThreadPoolExecutor 繼承了 AbstractExecutorService 類，並提供了四個構造器，事實上，通過觀察每個構造器的源碼具體實現，發現前面三個構造器都是調用的第四個構造器進行的初始化工作。

下面解釋下一下構造器中各個參數的含義：

corePoolSize：核心池的大小，這個參數跟後面講述的線程池的實現原理有非常大的關係。在創建了線程池後，默認情況下，線程池中並沒有任何線程，而是等待有任務到來才創建線程去執行任務，除非調用了prestartAllCoreThreads() 或者 prestartCoreThread()方法，從這 2 個方法的名字就可以看出，是預創建線程的意思，即在沒有任務到來之前就創建 corePoolSize 個線程或者一個線程。默認情況下，在創建了線程池後，線程池中的線程數為0，當有任務來之後，就會創建一個線程去執行任務，當線程池中的線程數目達到 corePoolSize 後，就會把到達的任務放到緩存隊列當中；

maximumPoolSize：線程池最大線程數，這個參數也是一個非常重要的參數，它表示在線程池中最多能創建多少個線程；

keepAliveTime：表示線程沒有任務執行時最多保持多久時間會終止。默認情況下，只有當線程池中的線程數大於 corePoolSize 時，keepAliveTime 才會起作用，直到線程池中的線程數不大於 corePoolSize，即當線程池中的線程數大於 corePoolSize 時，如果一個線程空閑的時間達到 keepAliveTime，則會終止，直到線程池中的線程數不超過 corePoolSize。但是如果調用了 allowCoreThreadTimeOut(boolean) 方法，在線程池中的線程數不大於 corePoolSize 時，keepAliveTime 參數也會起作用，直到線程池中的線程數為0；

unit：參數 keepAliveTime 的時間單位，有 7 種取值，在 TimeUnit 類中有 7 種靜態屬性：

workQueue：一個阻塞隊列，用來存儲等待執行的任務，這個參數的選擇也很重要，會對線程池的運行過程產生重大影響，一般來說，這裡的阻塞隊列有以下幾種選擇：

ArrayBlockingQueue 和 PriorityBlockingQueue 使用較少，一般使用 LinkedBlockingQueue 和 Synchronous。線程池的排隊策略與 BlockingQueue 有關。

threadFactory：線程工廠，主要用來創建線程；

handler：表示當拒絕處理任務時的策略，有以下四種取值：

具體參數的配置與線程池的關係將在下一節講述。

從上面給出的 ThreadPoolExecutor 類的代碼可以知道，ThreadPoolExecutor 繼承了AbstractExecutorService，我們來看一下 AbstractExecutorService 的實現：

AbstractExecutorService 是一個抽象類，它實現了 ExecutorService 接口。

我們接着看 ExecutorService 接口的實現：

而 ExecutorService 又是繼承了 Executor 接口，我們看一下 Executor 接口的實現：

java開發中幾種常見的線程池

一：newCachedThreadPool

(1)緩存型池子，先查看池中有沒有以前建立的線程，如果有，就reuse，如果沒有，就建立一個新的線程加入池中；

(2)緩存型池子，通常用於執行一些生存周期很短的異步型任務；因此一些面向連接的daemon型server中用得不多；

(3)能reuse的線程，必須是timeout IDLE內的池中線程，缺省timeout是60s,超過這個IDLE時長，線程實例將被終止及移出池。

(4)注意，放入CachedThreadPool的線程不必擔心其結束，超過TIMEOUT不活動，其會自動被終止

二：newFixedThreadPool

(1)newFixedThreadPool與cacheThreadPool差不多，也是能reuse就用，但不能隨時建新的線程

(2)其獨特之處:任意時間點，最多只能有固定數目的活動線程存在，此時如果有新的線程要建立，只能放在另外的隊列中等待，直到當前的線程中某個線程終止直接被移出池子

(3)和cacheThreadPool不同，FixedThreadPool沒有IDLE機制（可能也有，但既然文檔沒提，肯定非常長，類似依賴上層的TCP或UDP IDLE機制之類的），所以FixedThreadPool多數針對一些很穩定很固定的正規並發線程，多用於服務器

(4)從方法的源代碼看，cache池和fixed 池調用的是同一個底層池，只不過參數不同:

fixed池線程數固定，並且是0秒IDLE（無IDLE）

cache池線程數支持0-Integer.MAX_VALUE(顯然完全沒考慮主機的資源承受能力），60秒IDLE

三：ScheduledThreadPool

（1）調度型線程池

（2）這個池子里的線程可以按schedule依次delay執行，或周期執行

四：SingleThreadExecutor

（1）單例線程，任意時間池中只能有一個線程

（2）用的是和cache池和fixed池相同的底層池，但線程數目是1-1,0秒IDLE（無IDLE）

java線程池原理

線程池把先前創建的線程重用於當前任務。這就解決了需要太多線程的問題，因此內存不足不是一個選擇。您甚至可以把線程池視為回收系統。它不止消除了用盡內存的選項，而且還使應用程序非常快速地響應，原因是當請求到達時已經存在一個線程。

工作流程步驟：

創建要執行的任務

使用執行程序創建執行程序池

把任務傳遞給執行程序池

關閉執行程序池

什麼是java線程池？

找的資料，你看一下吧：\x0d\x0a多線程技術主要解決處理器單元內多個線程執行的問題，它可以顯著減少處理器單元的閑置時間，增加處理器單元的吞吐能力。\x0d\x0a \x0d\x0a 假設一個服務器完成一項任務所需時間為：T1 創建線程時間，T2 在線程中執行任務的時間，T3 銷毀線程時間。\x0d\x0a \x0d\x0a 如果：T1 + T3 遠大於 T2，則可以採用線程池，以提高服務器性能。\x0d\x0a 一個線程池包括以下四個基本組成部分：\x0d\x0a 1、線程池管理器（ThreadPool）：用於創建並管理線程池，包括 創建線程池，銷毀線程池，添加新任務；\x0d\x0a 2、工作線程（PoolWorker）：線程池中線程，在沒有任務時處於等待狀態，可以循環的執行任務；\x0d\x0a 3、任務接口（Task）：每個任務必須實現的接口，以供工作線程調度任務的執行，它主要規定了任務的入口，任務執行完後的收尾工作，任務的執行狀態等；\x0d\x0a 4、任務隊列（taskQueue）：用於存放沒有處理的任務。提供一種緩衝機制。\x0d\x0a \x0d\x0a 線程池技術正是關注如何縮短或調整T1,T3時間的技術，從而提高服務器程序性能的。它把T1，T3分別安排在服務器程序的啟動和結束的時間段或者一些空閑的時間段，這樣在服務器程序處理客戶請求時，不會有T1，T3的開銷了。\x0d\x0a\x0d\x0a 線程池不僅調整T1,T3產生的時間段，而且它還顯著減少了創建線程的數目，看一個例子：\x0d\x0a\x0d\x0a 假設一個服務器一天要處理50000個請求，並且每個請求需要一個單獨的線程完成。在線程池中，線程數一般是固定的，所以產生線程總數不會超過線程池中線程的數目，而如果服務器不利用線程池來處理這些請求則線程總數為50000。一般線程池大小是遠小於50000。所以利用線程池的服務器程序不會為了創建50000而在處理請求時浪費時間，從而提高效率。

什麼是java線程池

多線程是為了能夠讓計算機資源合理的分配，對於處理不同的任務創建不同的線程進行處理，但是計算機創建一個線程或者銷毀一個線程所花費的也是比較昂貴的，有時候需要同時處理的事情比較多，就需要我們頻繁的進行線程的創建和銷毀，這樣花費的時間也是比較多的。為了解決這一問題，我們就可以引用線程池的概念。

所謂線程池就是將線程集中管理起來，當需要線程的時候，可以從線程池中獲取空閑的線程，這樣可以減少線程的頻繁創建與銷毀，節省很大的時間和減少很多不必要的操作。

在java中提供了ThreadPoolExecutor類來進行線程的管理，這個類繼承於AbstractExecutorService，而AbstractExecutorService實現了ExecutorService接口，我們可以使用ThreadPoolExecutor來進行線程池的創建。

在ThreadPoolExecutor的構造方法中，有多個參數，可以配置不同的參數來進行優化。這個類的源碼構造方法為：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler)其中每個參數代表的意義分別為

corePoolSize : 線程池中的核心線程數量，當線程池中當前的線程數小於這個配置的時候，如果有一個新的任務到來，即使線程池中還存在空閑狀態的線程，程序也會繼續創建一個新的線程放進線程池當中

maximumPoolSize: 線程池中的線程最大數量

keepAliveTime：當線程池中的線程數量大於配置的核心線程數量(corePoolSize)的時候，如果當前有空閑的線程，則當這個空閑線程可以存在的時間，如果在keepAliveTime這個時間點內沒有新的任務使用這個線程，那麼這個線程將會結束,核心線程不會結束，但是如果配置了allowCoreThreadTimeOut = true，則當空閑時間超過keepAliveTime之後，線程也會被結束調，默認allowCoreThreadTimeOut = false，即表示默認情況下，核心線程會一直存在於線程池當中。

unit : 空閑線程保持連接時間(keepAliveTime)的時間單位

workQueue：阻塞的任務隊列，用來保存等待需要執行的任務。

threadFactory ：線程工廠，可以根據自己的需求去創建線程的對象，設置線程的名稱，優先級等屬性信息。

handler：當線程池中存在的線程數超過設置的最大值之後，新的任務就會被拒絕，可以自己定義一個拒絕的策略，當新任務被拒絕之後，就會使用hander方法進行處理。

在java中也提供了Executors工具類，在這個工具類中提供了多個創建線程池的靜態方法，其中包含newCachedThreadPool、newFixedThreadPool、newScheduledThreadPool、newSingleThreadExecutor等。但是他們每個方法都是創建了ThreadPoolExecutor對象，不同的是，每個對象的初始 參數值不一樣;