java线程池原理

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为什么面试官总爱问线程池原理？

Java线程池是面试必考题，尤其是大厂对底层实现原理的考察非常严格。最近帮朋友复盘美团三面时，面试官直接抛出一个问题："如果让你设计Java线程池，核心参数怎么设计？任务拒绝策略有哪些？"今天我们就用程序员能听懂的大白话，讲透这个知识点。

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线程池的底层架构模型

Java线程池本质上是一个"生产者-消费者"模型。开发同学提交任务（Runnable或Callable）到任务队列，线程池内部的工作线程（Worker）负责消费这些任务。这里的关键点在于如何平衡资源利用率和系统稳定性。

看这张线程池工作流程图，特别注意三个核心参数：

1. 核心线程数（corePoolSize）：相当于正式员工，即使闲着也要保留
2. 最大线程数（maximumPoolSize）：包含正式工+临时工，高峰期用工上限
3. 任务队列（workQueue）：缓冲地带，防止瞬时流量压垮系统

当任务量激增时，线程池的扩容顺序是：核心线程→任务队列→最大线程。这个顺序搞反了就容易出事故，比如有些同学误把队列设成无界队列，结果内存直接OOM。

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七个核心参数背后的设计哲学

打开ThreadPoolExecutor源码，构造函数里有七个参数。很多面试者只能背出参数名，却说不清设计逻辑：

• keepAliveTime：临时工摸鱼时间，超过这个时间没活干就辞退
• 线程工厂（ThreadFactory）：给线程起有业务含义的名字，出问题时好排查
• 拒绝策略：系统过载时的熔断机制，常见的有抛异常、丢弃任务、调用者自己执行

这里有个真实案例：某电商系统在秒杀活动时用了默认的拒绝策略（AbortPolicy），结果突发流量导致大量请求直接抛出异常。后来改成CallerRunsPolicy策略，虽然响应变慢但保证了服务可用性。

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四种拒绝策略的适用场景

1. AbortPolicy（默认策略）：直接抛RejectedExecutionException，适合对稳定性要求高的系统
2. DiscardPolicy：默默丢弃新任务，适合日志采集等可容忍丢失的场景
3. DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最老的任务，适合时效性强的任务
4. CallerRunsPolicy：让提交任务的线程自己执行，能有效降低新任务提交速度

去年我们团队在处理实时风控数据时，就采用了DiscardOldestPolicy策略，因为三天前的监控数据已经没有时效价值了。

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线程池的优雅关闭姿势

很多面试者能答出shutdown()和shutdownNow()的区别，但实际开发中会遇到这两个坑：

1. 使用shutdownNow()强行中断线程，导致事务状态不一致
2. 没有配合awaitTermination()等待剩余任务完成

正确的关闭流程应该是：

1. 执行shutdown()拒绝新任务  
2. 循环检测isTerminated()  
3. 超时后调用shutdownNow()  

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高频面试题攻防演练

最近在面试鸭返利网整理了高频真题，这里分享两个典型问题：

Q：线程池的核心线程为什么不会被回收？
A：源码里通过Worker类的runWorker()方法实现，核心线程在获取任务时使用workQueue.take()方法，这个方法会阻塞直到有任务到来。而非核心线程用的是poll(keepAliveTime)，超时就返回null进而销毁线程。

Q：线程池的线程数设多少合适？
A：这个要看任务类型：

• CPU密集型：N+1（N是CPU核数）
• IO密集型：2N+1
• 混合型：拆分成不同线程池处理

举个例子：我们支付系统的回调通知服务就用了IO密集型配置，因为需要大量网络等待。

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记住，理解线程池原理不仅为了应付面试，更能帮助我们在实际开发中避免踩坑。比如配置线程池时千万不要拍脑袋写数字，一定要结合压测数据和监控指标来调整参数。