线程池面试连环炮,你能抗住几题?

发布于 2022-6-13 17:50
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大家好,最近有朋友在面试时,刚好被问到了线程池相关的问题,于是我想就抽时间整理了一些关于线程池的面试题来分享给大家。

 

1.为什么要用线程池,线程池有什么好处么?

 

线程池,简单的来说就是管理了一堆线程的地方,这里的线程在执行完任务之后不是进行销毁,而是进行阻塞等待继续获取任务,从而实现了线程的重复利用,降低了线程的创建和销毁的资源消耗。

 

2.线程池有哪些参数?

 

corePoolSize:线程池中用来工作的核心的线程数量。

maximumPoolSize:最大线程数,线程池允许创建的最大线程数。

keepAliveTime:超出 corePoolSize 后创建的线程存活时间(当超过核心线程数后,又没有线程任务执行,达到该存活时间后,停止该线程)。

unit:keepAliveTime 的时间单位。

workQueue:任务队列,是一个阻塞队列,当线程数已达到核心线程数,会调用该方法来存储任务。

threadFactory :线程池内部创建线程所用的工厂。

handler:拒绝策略;当队列已满并且线程数量达到最大值时,会调用该方法处理该任务。

 

3.线程池的运行原理是什么?

 

如图:

线程池面试连环炮,你能抗住几题?-开源基础软件社区

1)线程池刚创建时,里面没有一个线程。

 

2)当调用 execute() 方法添加一个任务时,线程池会做如下判断:

  • 如果正在运行的线程数量小于 corePoolSize,那么马上创建线程运行这个任务
  • 如果正在运行的线程数量大于或等于 corePoolSize,那么将这个任务放入队列;
  • 如果这时候队列满了,而且正在运行的线程数量小于 maximumPoolSize,那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务;
  • 如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于 maximumPoolSize,那么线程池会拒绝这个任务,调用RejectedExecutionHandler 来对被拒绝掉的任务进行处理。

 

3)当一个线程完成任务时,它会从阻塞队列中来尝试获取下一个任务来执行,如果没有获取到,那么线程就会进入阻塞状态。

 

4)当一个线程超过一定的时间(keepAliveTime)时没有获取到任务的时候,线程池会判断,如果当前运行的线程数大于 corePoolSize,那么这个线程就被停掉,退出。所以线程池的所有任务完成后,它最终会收缩到 corePoolSize 的大小。

 

8)如果设置了允许核心线程数超时,那么核心线程也会退出。

 

4.核心线程能否退出?

 

答案是可以的,可以通过方法allowCoreThreadTimeOut来让核心线程超时退出

 

5.拒绝策略有哪些?

 

jdk自带的有四种

 

AbortPolicy:丢弃任务,抛出运行时异常。
CallerRunsPolicy:有提交任务的线程来执行任务。
DiscardPolicy:丢弃这个任务,但是不抛异常
DiscardOldestPolicy:从队列中剔除最先进入队列的任务,然后再次提交任务

 

当然我们可以自己实现 RejectedExecutionHandler 接口来处理被拒绝的任务。

 

6.JDK自带的线程池种类有哪些?

 

1)固定线程数量的线程池:核心线程数与最大线程数相等

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

 

2)单个线程数量的线程池

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

 

3)接近无限大线程数量的线程池

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

 

4)带定时调度功能的线程池

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

 

7.为什么不推荐使用JDK自带的线程池?


从上面的线程池的种类可以看出,newFixedThreadPool线程池,由于使用了LinkedBlockingQueue,队列的容量默认是无限大,实际使用中出现任务过多时导致内存溢出,newCachedThreadPool线程池由于核心线程数无限大,当任务过多的时候,会导致创建大量的线程,可能机器负载过高,导致服务宕机。


8.如何合理设置核心线程数的大小?

 

核心线程数的设置主要取决于业务是IO密集型还是CPU密集型。

 

CPU密集型指的是任务主要使用来进行大量的计算,没有什么导致的线程阻塞。一般这种场景的线程池核心线程数设置为CPU核心数+1。

 

IO密集型:当执行任务需要大量的io,比如磁盘io,网络io,可能会存在大量的阻塞,所以在IO密集型任务中使用多线程可以大大地加速任务的处理。一般核心线程数设置为 2*CPU核心数

 

java中用来获取CPU核心数的方法是:Runtime.getRuntime().availableProcessors();

 

9.说说submit和 execute两个方法有什么区别?


submit() 和 execute() 都可以往线程池中提交任务,区别是使用 execute() 执行任务无法获取到任务执行的返回值,而使用 submit()方法, 可以使用 Future 来获取任务执行的返回值。


10.shutdownNow() 和 shutdown() 两个方法有什么区别?


shutdownNow() 和 shutdown() 都是用来终止线程池的,它们的区别是,使用 shutdown() 程序不会报错,也不会立即终止线程,它会等待线程池中的缓存任务执行完之后再退出,执行了 shutdown() 之后就不能给线程池添加新任务了;shutdownNow() 会试图立马停止任务,线程中的任务不会再执行,也无法添加新的任务。


11.调用了shutdownNow或者shutdown,线程一定会退出么?


这个是不一定的,因为线程池会调用线程的interrupt()来打断线程的执行,但是这个方法不会打断正在运行的线程,只对正在阻塞等待的线程生效,一旦线程执行的任务类似于一个死循环,那么任务永远不会执行完,那么线程永远都不会退出。


12.为什么线程池要使用阻塞队列?


因为线程一旦任务执行完之后,如果想让线程不退出,只能阻塞或者自旋来保证线程不会退出,阻塞会让cpu资源,但是自旋不会,所以为了防止线程退出和减少cpu的消耗,选择使用阻塞队列来保证线程不会退出。

 

文章转自公众号:三友的java日记

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已于2022-6-13 17:50:33修改
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