Java中的线程池：设计、使用和面试案例

原创雨点打透心脏的1/2处 2025-03-19 02:54 13阅读 0赞

线程池是Java中一种常用的多线程资源管理方式。它主要负责维护一组工作线程，这些线程可以在需要时被创建并执行任务，而在完成任务后，它们会被销毁回收。

设计线程池：

1. 定义核心线程数：这是线程池中的线程数量，当有新的任务提交时，会优先从这个数量的线程中创建。

2. 设置最大线程数：当核心线程都已被占用，且有新的任务需要执行，此时会尝试创建额外的线程来处理任务。但需要注意的是，如果环境内存不足，可能会导致线程无法被创建。

使用线程池：

1. 创建ThreadPoolExecutor实例：提供核心线程数、最大线程数等参数。

```java
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, // 核心线程数
                60, // 某个线程最长等待时间（单位：秒））
```

2. 提交任务到线程池：通过execute方法将任务放入线程池中。

```java
Runnable task = () -> {
    // 这里是你的任务逻辑
};
executor.execute(task);
```

面试案例：

1. 线程池的生命周期阶段是什么？如何理解？

线程池的生命周期包括创建、运行、关闭三个阶段：

- 创建（构造函数）：通过new关键字调用ThreadPoolExecutor的构造函数，设置核心线程数、最大线程数等参数。

- 运行（submit任务）：提交Runnable或者Callable到线程池，线程池会根据任务类型将任务转化为WorkerThread进行执行。

- 关闭（shutdown或destroy）：关闭线程池时有两种方法：
   - shutdown()：线程池进入阻塞状态，不再接受新的任务，但已经启动的线程仍会继续执行。
   - destroy()：在某些情况下可能会使用destroy()方法强制关闭线程池，这时已经提交的任务将无法完成。

2. 线程池中，一个WorkerThread是如何执行任务的？

在一个线程池中，WorkerThread是线程池用来执行任务的一个核心实体。当一个Runnable或Callable被提交到线程池时，线程池会根据任务类型将其转换为对应的WorkerThread实例。

具体执行步骤如下：

1. 创建WorkerThread：使用创建WorkerThread方法（如ExecutorService的submit()方法）来将任务实例转化为WorkerThread对象。

2. 启动WorkerThread：WorkerThread被创建后，会被放入线程池中等待执行。线程池会根据当前的任务情况以及工作线程的数量等因素来决定何时启动这个WorkerThread。

3. 执行任务：一旦WorkerThread被启动，它就会在线程池的上下文中执行提交给它的Runnable或Callable任务逻辑。当任务执行完毕后，WorkerThread会被线程池回收，为下一次任务的提交腾出资源。

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