Java线程池完全指南：从原理到实战的7个关键点

前言

线程池是Java并发编程的核心组件，也是面试必考题。本文从原理到实战，带你全面掌握线程池的7个关键点。

一、为什么需要线程池？

每次创建线程都有开销：

• 线程创建需要调用系统API，开销大
• 线程销毁也需要开销
• 大量线程会消耗内存

线程池解决问题：

• 线程复用，减少创建销毁开销
• 控制最大并发数
• 提供任务队列，缓冲突发请求

二、线程池核心参数

public ThreadPoolExecutor(
    int corePoolSize,      // 核心线程数
    int maximumPoolSize,   // 最大线程数
    long keepAliveTime,    // 空闲线程存活时间
    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
)

三、线程池执行流程

1. 任务来了，核心线程数未满 → 创建核心线程执行
2. 核心线程已满，队列未满 → 任务加入队列
3. 队列已满，线程数未达最大值 → 创建非核心线程执行
4. 线程数已达最大值 → 执行拒绝策略

四、4种拒绝策略

• AbortPolicy：直接抛异常（默认）
• CallerRunsPolicy：由调用线程执行任务
• DiscardPolicy：直接丢弃，不抛异常
• DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的任务

五、常见线程池

// 固定大小线程池
ExecutorService fixedPool = Executors.newFixedThreadPool(10);

// 缓存线程池（线程数无限，适合短期异步任务）
ExecutorService cachedPool = Executors.newCachedThreadPool();

// 单线程线程池
ExecutorService singlePool = Executors.newSingleThreadExecutor();

// 定时任务线程池
ScheduledExecutorService scheduledPool = Executors.newScheduledThreadPool(5);

六、线程池最佳实践

CPU密集型任务：核心线程数 = CPU核数 + 1

IO密集型任务：核心线程数 = CPU核数 * 2

// 推荐用法：手动创建线程池
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
    Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2,
    60L, TimeUnit.SECONDS,
    new LinkedBlockingQueue<>(1000),
    new ThreadFactoryBuilder().setNamePrefix("my-pool-").build(),
    new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy()
);

七、线程池监控

// 关键指标
executor.getActiveCount();     // 活跃线程数
executor.getQueue().size();    // 队列任务数
executor.getCompletedTaskCount(); // 已完成任务数
executor.getPoolSize();        // 当前线程数

总结

掌握线程池的7个关键点，不仅能在面试中游刃有余，更能在实际项目中写出高性能的并发程序。

本文由AI辅助创作。