线程池-面试
线程池定义
线程池是一种线程管理机制，通过预先创建并维护一组线程，避免频繁创建和销毁线程的开销。任务提交到线程池后，由池中的线程执行，执行完毕后线程返回池中等待新任务。
线程池的优点
降低资源消耗：复用已创建的线程，减少线程创建和销毁的开销。
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。
提高线程可管理性：统一分配、监控和调优线程资源。
避免过载风险：通过队列和拒绝策略控制并发任务数量。
核心类和接口
Executor：顶层接口，定义执行任务的方法execute(Runnable)。ExecutorService：扩展Executor，增加了任务提交、关闭管理等功能。ThreadPoolExecutor：线程池的核心实现类。ScheduledExecutorService：支持定时或周期性任务调度。
ThreadPoolExecutor 核心构造参数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 核心线程数int maximumPoolSize, // 最大线程数long keepAliveTime, // 非核心线程空闲存活时间TimeUnit unit, // 时间单位BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列ThreadFactory threadFactory, // 线程工厂RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略
)
1. corePoolSize (核心线程数)
定义：线程池中保持存活的最小线程数量，即使这些线程处于空闲状态。
工作方式：
当新任务提交时，如果当前线程数 小于
corePoolSize，即使有其他工作线程空闲，线程池也会立即创建一个新的核心线程来处理该任务。核心线程默认不会因为空闲太久而被回收，除非设置了
allowCoreThreadTimeOut(true)。
2. maximumPoolSize (最大线程数)
定义：线程池允许创建的最大线程数量。
工作方式：
当任务数量激增，导致工作队列已满时，线程池会创建新的、非核心线程来处理任务，直到线程总数达到
maximumPoolSize。这个参数限制了线程池所能承载的并发能力的上限。
3. keepAliveTime + unit (线程存活时间)
定义：当线程池中的线程数量超过
corePoolSize时，非核心线程在空闲状态下的存活时间。工作方式：
如果一个非核心线程在
keepAliveTime时间内没有获取到新任务，它将被终止并回收，从而减少系统资源消耗。如果调用了
allowCoreThreadTimeOut(true)，此策略也会应用于核心线程。
4. workQueue (工作队列)
定义：用于保存等待执行的任务的阻塞队列（
BlockingQueue<Runnable>）。工作方式：
当线程池中的线程数达到
corePoolSize后，新来的任务会被放入workQueue中等待，而不是直接创建新线程。队列的选择对线程池的运行行为有重大影响。常见的有：
LinkedBlockingQueue（无界队列）：任务可以无限堆积，直到耗尽内存。maximumPoolSize参数将失效。ArrayBlockingQueue（有界队列）：可以设置固定容量。有助于防止资源耗尽，但需要与maximumPoolSize配合调整。SynchronousQueue（同步移交队列）：它不存储元素。每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作。这将导致线程池总是创建新线程（除非达到maximumPoolSize），通常要求很大的maximumPoolSize。
5. threadFactory (线程工厂)
定义：用于创建新线程的工厂（
ThreadFactory）。工作方式：
线程池通过调用
ThreadFactory的newThread(Runnable r)方法来创建所有线程。你可以自定义
ThreadFactory，来设置线程的名称、优先级、是否为守护线程（daemon）等，便于监控和调试。例如，给线程命名为my-pool-thread-1。
6. handler (拒绝策略处理器)
定义：当线程池和工作队列都已饱和（线程数达到
maximumPoolSize且队列已满）时，用于处理新提交任务的策略（RejectedExecutionHandler）。内置策略：
AbortPolicy（默认）：直接抛出RejectedExecutionException异常。CallerRunsPolicy：由提交任务的调用者线程（通常是主线程）自己来执行这个任务。这是一种简单的反馈机制，可以降低新任务的提交速度。DiscardPolicy：默默丢弃无法处理的任务，不抛出任何异常。DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的一个任务，然后尝试重新提交当前任务。
线程池的工作流程
提交任务后，若核心线程数未满，创建新线程执行任务。
核心线程已满时，任务进入阻塞队列等待。
队列满且线程数未达最大值，创建非核心线程执行任务。
线程数达到最大值且队列满，触发拒绝策略。
Executors 提供的常见线程池
newFixedThreadPool：固定大小线程池，队列无界，可能堆积任务导致 OOM。newCachedThreadPool：线程数无界，空闲线程超时回收，可能创建过多线程。newSingleThreadExecutor：单线程池，队列无界。newScheduledThreadPool：支持定时任务。
不推荐使用 Executors 的原因：
其预设的线程池参数可能导致资源耗尽（如无界队列引发 OOM），推荐手动配置 ThreadPoolExecutor。
合理配置线程池参数
corePoolSize：CPU 密集型任务设置为CPU 核数 + 1；IO 密集型任务可参考CPU 核数 * 2。workQueue：有限队列（如ArrayBlockingQueue）避免无界队列堆积。maximumPoolSize：根据系统负载和任务特性调整，避免过高导致上下文切换开销。
线程池的生命周期
RUNNING：接受新任务并处理队列中的任务。
SHUTDOWN：不再接受新任务，但处理队列中的任务。
STOP：中断所有线程，丢弃队列任务。
TIDYING：所有任务终止，线程数为 0，准备执行
terminated()钩子。TERMINATED：
terminated()执行完毕，线程池彻底关闭。
通过 shutdown() 或 shutdownNow() 触发状态转换。