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Android 线程池的面试题线程线程池面试题

news 文章来源：https://blog.csdn.net/qq_33209777/article/details/140627251 2024/9/20 5:58:58

1.为什么要用线程池
降低资源消耗：通过复用线程，降低创建和销毁线程的损耗。
提高响应速度：任务不需要等待线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性：使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。
2. 线程池执行流程（原理）
ThreadPoolExecutor的执行流程（原理）
如果核心线程池没满，就创建新线程来处理任务。
如果核心线程池满了，就将任务加入到阻塞队列。
如果阻塞队列满了，就创建临时线程来处理任务。
如果线程池满了，任务将被拒绝，并按照拒绝策略来处理。
模拟 10 个任务，配置的核心线程数为 5 、等待队列容量为 100 ，所以每次只可能存在 5 个任务同时执行，剩下的 5 个任务会被放到等待队列中。当前的 5 个任务执行完成后，才会执行剩下的 5 个任务。

面试题：现有一个线程池，参数corePoolSize = 5，maximumPoolSize = 10，BlockingQueue阻塞队列长度为 5 :

Q：有4个任务同时进来，问：线程池会创建几条线程？

A：执行execute方法会新建 4 条线程来执行任务；

Q：又同时进来 2 个任务呢（总共6个任务了）？

A：会新建 1 条线程来执行任务，这时核心线程池满了，但还剩下1个任务，线程池会将剩下这个任务放进阻塞队列中，等待空闲线程执行。

Q：又同时进来了 5 个任务呢（总共11个任务了）？

A：线程池会继续将这5个任务放进阻塞队列，然后导致阻塞队列满了，此时核心线程也用完了，但还剩下1个任务，于是线程池会创建 1 条“临时”线程来执行这个任务。“临时”指的是他们不会长期存在于线程池，存活时间为 keepAliveTime。

3.有哪些线程池？/ 有哪几种方法创建线程池？(常见的线程池，线程池的种类，线程池的实现类，阻塞队列，缺点)
方式一：通过Executor 框架的工具类Executors来实现：

Executors.newFixedThreadPool（）方法返回一个线程数量固定的线程池。超过这个数量后新进来的任务会被放到等待队列中，等线程空闲时，再按先进先出的原则处理队列中的任务。
Executors.newSingleThreadExecutor（）方法返回一个只有一个线程的线程池。超过这个数量后新进来的任务会被放到等待队列中，等线程空闲时，再按先进先出的原则处理队列中的任务。
FixedThreadPool 和 SingleThreadExecutor 使用的都是 LinkedBlockingQueue 作为等待队列，这是一个无界队列，允许请求的队列长度为 Integer.MAX_VALUE ，所以可能堆积大量请求，导致OOM。

Executors.newCachedThreadPool（）方法返回一个可根据实际情况调整线程数量的线程池。在核心线程达到最大值之前，有任务进来就会创建新的核心线程，并加入核心线程池。达到最大核心线程数后，新任务进来，如果有空闲线程，就直接拿来使用，如果没有，就放到等待队列中来处理。它使用的是 SynchronousQueue 作为等待队列，所以不会保留任务，直接创建临时线程来处理新任务，允许创建的线程数量为 Integer.MAX_VALUE，所以可能会创建大量线程，导致OOM。
方式二：通过构造方法 ThreadPoolExecutor 自定义参数来实现。

4. 线程池需要输入的参数
corePoolSize：表示核心线程池的大小。当提交一个任务时，如果当前线程池的线程个数没有达到corePoolSize，即使有空闲线程，也会创建新的线程来执行所提交的任务。
maximumPoolSize：表示线程池允许创建的最大线程数。如果阻塞队列已满，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会创建新的线程执行任务。
workQueue：表示阻塞队列，用于保存等待执行的任务。常用的阻塞队列有：①基于数组结构的有界阻塞队列 ArrayBlockingQueue。②基于链表结构的阻塞队列 LinkedBlockingQueue。③不存储元素的阻塞队列 SynchronousQueue。④具有优先级的阻塞队列 PriorityBlockingQueue。阻塞队列
keepAliveTime：当线程池中的线程数量大于 corePoolSize 时，如果没有新的任务提交，核心线程外的线程不会立即销毁，而是会等待，直到等待的时间超过了 keepAliveTime 才会被回收销毁。
TimeUnit：表示keepAliveTime的时间单位。
handler：饱和策略(拒绝策略)。当线程池的阻塞队列已满并且线程数量达到了最大线程数，就需要采用拒绝策略来处理新任务。线程池提供了四种拒绝策略：
①AbortPolicy，表示直接抛出异常拒绝处理新任务，它也是默认情况下的策略。
②CallerRunsPolicy：表示用调用者所在的线程来运行任务。如果不能丢弃任何一个任务，就选用这个策略。
③DiscardPolicy：表示丢弃掉无法处理的任务。如果允许任务丢失，这是最好的策略方案。
④DiscardOldestPolicy：表示丢弃掉队列里最旧的未处理的任务。
ThreadFactory：用于设置创建线程的工厂。（可以在自定义的ThreadFactory内将所有线程都设置为守护线程，这样当主线程退出后，会销毁线程池。）
5.线程池中一般设置多少线程？线程池大小如何设置？
（在京东实习中接触的项目，对于线程池参数设置的是核心线程数为5，最大线程数设置的是10，队列大小为1000，因为cpu核数是4，按照经验应该设置为2倍的cpu核数+1，所以应该是9，我们于是设置为10了；队列大小之所以设为1000，是因为我们处理的批次是100，设为1000的话可以放十个批次，而我们的系统处理速度其实是很快的）
对于CPU密集型任务（N+1）：尽量使用较小的线程池，一般设置线程池大小为CPU核心数+1。因为CPU密集型任务使得CPU使用率很高，若开过多的线程，只会增加上下文切换的次数，带来额外的开销。
对于IO密集型任务：由于这类任务对CPU的使用率不高，所以可以设置较大点的线程池，让CPU在等待IO的时候去处理别的任务，充分利用CPU的资源。一般设置为 CPU核心数乘以 CPU使用率再乘以线程等待时间与运行时间的比例加1 得到的值，也就是线程等待时间所占比例越高，就设置越多的线程；线程运行时间所占比例越高，就设置越少的线程。
CPU核心数 x CPU使用率 x [(线程等待时间 / 线程运行时间) + 1]
（如果线程池设置的太大，大量线程可能会同时争取CPU资源，导致产生大量的上下文切换，而且管理这么多线程，开销也会增大。如果设置太小，同一时间有大量任务需要处理时，就会导致任务在队列中等待执行，大量任务堆积会导致 OOM）
6. 什么是上下文切换？
当前任务在执行完 CPU 时间片切换到另一个任务之前会先保存自己的状态，以便下次再切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态。任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。

7.任务队列满了以后再来一个任务如何处理?
判断线程池运行的线程数量是否达到了最大线程数量。如果没有，则创建一个新的工作线程来执行任务。如果已经满了，则执行拒绝策略。

8.如何向线程池提交任务？（execute 方法和 submit 方法的区别）
execute 方法没有返回值，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。
submit 方法有返回值，返回一个Future类型的对象，通过这个Future对象可以判断任务是否执行成功。
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