Java-线程池面试题

全栈程序员站长

发布于 2022-09-01 14:25:54

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发布于 2022-09-01 14:25:54

文章被收录于专栏：全栈程序员必看

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

线程池

前言

线程池在面试、开发过程中都比较重要。本文总结了一些关于该方面的相关知识点。以下内容收集于蚂蚁课堂

什么是线程池

线程池和数据库连接池非常类似，可以统一管理和维护线程，减少没有必要的开销。

为什么要使用线程池

因为在项目开发过程中频繁的开启线程或者停止线程，线程需要重新被CPU从就绪状态调度到运行状态，需要发生CPU的上下文切换，效率非常低。

线程的生命周期如下图所示：

线程池有哪些作用

降低资源消耗：通过池化技术重复利用已创建好的线程，降低线程创建和销毁造成的损耗。
提高响应速度：任务到达时，无需等待线程创建即可立即执行。
提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制创建，不仅会消耗系统资源，还会因为线程的不合理分布导致资源调度失衡，降低系统的稳定性。使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。
提供更多强大的功能：线程池具备可拓展性，允许开发人员向其中增加更多的功能。比如延迟定时线程池 ScheduledThreadPoolExecutor ，就允许任务延期执行或定期执行。

线程池的创建方式

分为以下几种创建方式：

Executors.newCachedThreadPool()：可缓存线程池
Executors.newFixedThreadPool()：可定长度，限制最大线程数
Executors.newScheduledThreadPool()：可定时线程池
Executors.newSingleThreadExecutor()：单例线程池底层都是基于 ThreadPoolExecutor 构造函数封装

如何实现复用

本质思想：创建一个线程，不会立马体质或者销毁，而是一直实现复用。

提前创建固定大小的线程一直保持正在运行的状态(可能会非常消耗CPU资源)。
当需要线程执行任务，将该任务提交缓存在并发队列中，如果缓存队列满了，则会执行拒绝策略。
正在运行的线程从并发队列中获取任务执行从而实现线程复用的问题。 线程池底层原理如下图所示：

线程池核心点：复用机制

提前创建好固定的线程一直在运行状态—死循环实现。
提交的线程任务缓存到一个并发队列集合中，交给我们正在运行的线程执行。
正在运行的线程就从队列中获取该任务执行。

简单实现代码如下：

/** * @author zfl_a * @date 2021/3/20 * @project multi-thread */
public class CustExcutors { 
   

    // 存放线程任务
    public BlockingDeque<Runnable> runnableList ;

    // 停止线程标识位
    private volatile Boolean isRun = true ;

    /** * 初始化 * @param dequeSize 队列容器大小 * @param threadCount 线程池大小 */
    public CustExcutors(int dequeSize,int threadCount){ 
   
        runnableList = new LinkedBlockingDeque<>(dequeSize);
        for (int i=0;i<threadCount;i++) { 
   
            WorkThread workThread = new WorkThread();
            workThread.start();
        }
    }

    public void execute(Runnable runnable){ 
   
        runnableList.offer(runnable);
    }

    class WorkThread extends Thread { 
   

        @Override
        public void run (){ 
   
            // 标识位位true 或者队列中有未执行完成的任务
            while(isRun || runnableList.size()>0) { 
   
                Runnable runnable = runnableList.poll();
                // 如果不为空 ，执行
                if(runnable!=null) { 
   
                    runnable.run();
                }
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) { 
   
        CustExcutors custExcutors = new CustExcutors(10,2);
        for (int x=0;x<10;x++) { 
   
            final int i = x ;
            custExcutors.execute(new Runnable() { 
   
                @Override
                public void run() { 
   
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"----"+i);
                }
            });
        }
        // 停止线程
        custExcutors.isRun=false;
    }
}

运行结果：只有两个线程在运行任务