12 連環炮、一張圖快速搞定線程池

連環炮繼續走起，今天我給大家總結了線程池的 12 連環炮。

1、爲什麼要創建線程池？

2、創建線程池有哪些方式？

3、Executors 能創建幾種常用線程池？

4、線程池有哪些參數？

5，能說說線程池原理嗎？

6、線程池有哪些拒絕策略？

7、線程池中使用到了阻塞隊列，那你知道有哪些阻塞隊列？

8、線程池中的核心線程如何設置呢？

9、知道線程池有哪些狀態嗎？

10、線程池中的線程是如何複用的？

11、Java 線程池中 submit() 和 execute() 方法有什麼區別？

12、在工作中，有使用過線程池嗎？

線程池整體圖

1、爲什麼要創建線程池？

學了線程不懂線程池，那是遠遠不夠的，因爲我們通常使用線程的時候，都會涉及到線程池。

數據庫也有連接池，也就是大家所講的池化技術。

線程也有線程池，對於池的概念大家一定把握好兩個關鍵：

爲什麼要創建線程池，回答這個問題，我們可以說一下它的三個優點。

第一個，降低資源消耗。通過重複利用線程池中的線程，能規避我們不斷創建線程和不斷銷燬線程造成的資源消耗。

第二個，提高響應速度。當任務到達線程池中，任務可以不需要等待線程創建就能立即執行。

第三個，提高線程的可管理性。大家都知道，線程是稀缺資源，如果無限制的創建，不僅會消耗系統資源，還會降低系統的穩定性。使用線程池，可以進行統一的分配、調優和監控。

回答完上面三個線程池的好處以後，面試官肯定會繼續問：創建線程池的方式有哪些？

2、創建線程池有哪些方式？

在 java 中創建線程有兩種方式：

這兩個都在 juc 目錄下面。其中，Executors 可以理解爲一個工具類，是用來生成線程池的。另外，Executors 的大部分創建線程方式最終使用的都是 ThreadPoolExecutor。

並且在阿里規開發規範中，建議不要使用 Executors 來創建線程池。因爲線程池的類型以及線程相關參數都是在 Executors 中就已經封裝好了，如果我們在代碼中使用不當，可能會造成系統出問題。建議使用 ThreadPoolExecutor 創建線程，然後，根據自己的業務實際情況進行創建線程池。

3、Executors 能創建幾種常用線程池？

上面我們說到，創建線程池的兩種方式。

其實，大部分面試官想要我們回答的是 Executors 創建線程池的方式有哪幾種？所以肯定會繼續追問，Executors 創建線程池的幾種方式。今天就來看看，如何回答這個問題。

我們可以把 Executors 類理解成爲一個工廠類，該類可以爲我們提供六種創建線程池的方法：

第 1 種，newSingleThreadExecutor，創建了一個單線程的線程池，此線程池保證了所有任務的執行順序都是按照任務的提交順序執行。也就是說，這個池子裏只有一個線程。

第 2 種，newFixedThreadPool，創建指定數量線程的線程池；

第 3 種，newCachedThreadPool，創建一個可緩存的線程池，伸縮性、動態調整，60s 回收一次；

第 4 種，newScheduledThreadPool，創建一個大小無限的線程池；

第 5 種，newSingleThreadScheduledExecutor()，創建一個單例線程池，定期或延時執行任務，很多框架中使用此實現定時心跳檢測。

第 6 種，newWorkStealingPool，這是 Java 8 新增創建線程池的方法。

回答完上面內容後，面試就會問：線程池有哪些參數？

4、線程池有哪些參數？

這個問題也算是老掉牙的面試題，但是面試中頻率是相當高，經久不衰。

線程池一共有 7 個參數：

第 1 個，maximumPoolSize，指的是最大線程數

第 2 個，corePoolSize，指的是核心線程數

第 3 個，keepAliveTime ，指的是最大線程活躍時間

第 4 個，unit: 指定了 keepAliveTime 的單位，可以爲毫秒，秒，分，小時等；

第 5 個，workQueue: 存儲未執行的任務的隊列；

第 6 個，threadFactory: 創建線程的工廠，如果未指定則使用默認的線程工廠；

第 7 個，handler: 指定了當任務隊列已滿，並且沒有可用線程執行任務時對新添加的任務的處理策略；

面試中，如果你能說出 maximumPoolSize、corePoolSize、keepAliveTime 、workQueue、handler 五個核心參數也算可以了，但還是建議大家把七個參數都回答出來。

5，能說說線程池原理嗎？

這道題，我本人在面試中最喜歡用生活中的例子來回答，請看我是怎麼回答的：

一家工廠，訂單來了，正式員工們就開始生產零件。但是訂單越來越多，正式員工處理不來了，就先把任務放到倉庫裏，但是遇到訂單爆棚的時候，倉庫也都放不下了，這時候，工廠就會想到找點臨時工來幫忙生產零件，如果訂單實在是太多了，這時候工廠可能就會想辦法拒絕那些不是很有利潤的訂單。同時，生意也有慘淡的時候，這時候工廠也許就會清理臨時工，讓他們等以後忙的時候再來幫忙。

在這裏，訂單就是我們創建的線程，工廠就就是線程池，正式員工就是核心線程，臨時員工就是最大線程，倉庫就是阻塞隊列，訂單實在太多了，就會考慮到訂單的利潤，也就是說，利潤太少了那就不幹了，這就是拒絕策略。

建議結合前面整體圖進行理解。

6、線程池有哪些拒絕策略？

線程池核心參數中，有個很重要的參數就是拒絕策略，面試官也是非常喜歡問的，大家可以這麼回答。

線程池中主要有 4 種拒絕策略：

第 1 種，AbortPolicy，這是默認策略，指的是丟棄任務，拋出異常；

第 2 種，CallerRunsPolicy，簡單的說，就是後面排隊的線程就在那等着，被拒絕的任務在主線程中運行，所以主線程就被阻塞了，別的任務只能在被拒絕的任務執行完後，纔會繼續被提交到線程池中。

第 3 種，DiscardOldestPolicy，指的是丟棄等待隊列中最久的任務，並且執行當前任務；

第 4 種，DiscardPolicy，直接丟棄任務，也不拋異常。

我們說完了線程池核心參數中一個拒絕策略，也有的面試官喜歡問另外一個參數，那就是阻塞隊列。

7、線程池中使用到了阻塞隊列，那你知道有哪些阻塞隊列？

這個問題，也屬於 java 集合框架的內容，所以，還是很有必要掌握的。

JDK7 及以後一共有 7 種阻塞隊列：

第 1 種，ArrayBlockingQueue ，由數組結構組成的有界阻塞隊列。

第 2 種，LinkedBlockingQueue ，由鏈表結構組成的有界阻塞隊列。

第 3 種，PriorityBlockingQueue ，支持優先級排序的無界阻塞隊列。

第 4 種，DelayQueue，使用優先級隊列實現的無界阻塞隊列。

第 5 種，SynchronousQueue，不存儲元素的阻塞隊列。

第 6 種，LinkedTransferQueue，由鏈表結構組成的無界阻塞隊列。

第 7 種，LinkedBlockingDeque，由鏈表結構組成的雙向阻塞隊列。

另外，Executors 中使用最多的是 LinkedBlockingDeque，還用了 SynchronousQueue。

回答完以上七種後，請記住把 Executors 中使用的兩種也強調一下，表示你對此非常熟悉。

還有可能會繼續問一個非常重要的參數，那就是核心線程數。

8、線程池中的核心線程如何設置呢？

回答這個問題，我們首先得知道，線程和 CPU 有關，所以，如何設置核心線程數，肯定也是和 CPU 有關的，核心線程數設置和任務的類型也有關，任務類型有兩種：

一種是 CPU 密集型， 比如像加解密、壓縮、計算等一系列需要大量耗費 CPU 資源的任務，大部分場景下都是純 CPU 計算。所以，核心線程數可以設置爲：核心線程數 = CPU 個數 + 1。

另外一種，就是 IO 密集型， 比如像 MySQL 數據庫、文件的讀寫、網絡通信等任務，這類任務不會特別消耗 CPU 資源，但是 IO 操作比較耗時，會佔用比較多的時間。所以，核心線程數可以設置爲：核心線程數 = CPU 個數 * 2。

這個只是個理論值，具體設置大小，建議在本地、測試、準生產環境下調試出相對最優參數大小。

回答完這些後，有的面試官可能會問：你知道線程池的狀態嗎？

9、知道線程池有哪些狀態嗎？

很多人，平時估計都不知道線程池居然也有狀態，都只知道線程狀態。所以這種問題如果不準備，只要被問到必掛。

線程池有 5 種狀態，

第 1 種，RUNNING，指的是線程池的初始化狀態，可添加待執行的任務。

第 2 種，SHUTDOWN，指的是線程池處於待關閉狀態，不接收新任務，僅處理已接收的任務。

第 3 種，STOP，指的是線程池立即關閉，不接收新的任務，放棄緩存隊列中的任務並且中斷正在處理的任務。

第 4 種，TIDYING，指的是線程池自主整理狀態，我們可以調用 terminated() 方法進行線程池整理。

第 5 種，TERMINATED，指的是線程池終止狀態。

回答完線程池狀態後，下面這個問題是非常經典的，也基本上是問中高級的。

10、線程池中的線程是如何複用的？

這裏的線程複用指的是線程池的中線程被重複利用，這裏注意了，很多人也許都還沒明白這點！再強調一次，

我們手動創建的線程放到線程池中，其實，這時候它變成了一個任務。

線程池執行這些任務的時候，不再是調用線程（任務）的 start() 方法，而是由線程池中的線程去執行這些任務。

然後線程池中的這些線程就不斷地去循環，執行我們丟進去的任務，並調用這些任務的 run() 方法。此時調用的 run() 方法就相當於調用一個普通對象的 put 方法，通過重複使用這些固定線程來執行所有任務。

11、Java 線程池中 submit() 和 execute() 方法有什麼區別？

不知道你是否還記得，我們創建線程，然後把線程提交到線程池中時候，通常有兩種方法：submit 和 execute。所以面試官很有可能會問這個問題，這個問題也很有可能出現在筆試中。

回答這個問題，我們得先說說兩者的相同點，

submit() 和 execute() 方法都是用來提交任務的，指的是把我們創建的任務提交到線程池中。

兩者的不同點在於，調用 execute() 方法提交任務不能拿到任務的返回值，而調用 submit() 可以使用 Future 接收線程池執行任務的返回值。

這裏就可以聯想到，我們創建線程的方式中，有的方式可以拿到線程返回值，有的拿不到。

另外，execute() 方法是 ThreadPoolExecutor 的方法，而 submit() 方法是 ThreadPoolExecutor 的父類 AbstractExecutorService 中的方法。

12、在工作中，有使用過線程池嗎？

這道問題，對於 99% 的人都很害怕，因爲工作中可能真的沒用過，所以，心裏很沒底兒。有的人用過了，卻沒注意項目中是怎麼樣用，可能是組長或者其他人寫了個工具類，自己用也是拷貝別人代碼改改，然後也挺好的。

其實大家可以編造自己的業務場景哈，即使沒有，你也可以自己編造點呀，不圖羊嘛。這世道就是套路多多滴。這個沒有具體答案，答案還得靠你結合你所做項目來回答哈。

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