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1、为什么用线程池?

有时候,系统需要处理非常多的执行时间很短的请求,如果每一个请求都开启一个新线程的话,系统就要不断的进行线程的创建和销毁,有时花在创建和销毁线程上的时间会比线程真正执行的时间还长。
而且当线程数量太多时,系统不一定能受得了。
使用线程池主要为了解决一下几个问题:
通过重用线程池中的线程,来减少每个线程创建和销毁的性能开销。
对线程进行一些维护和管理,比如定时开始,周期执行,并发数控制等等。

2、线程池中的threadpoolexecutor,每个参数干什么用的?

Executor是一个接口,跟线程池有关的基本都要跟他打交道。

Executor接口很简单,只有一个execute方法。

ExecutorService是Executor的子接口,增加了一些常用的对线程的控制方法,之后使用线程池主要也是使用这些方法。

AbstractExecutorService是一个抽象类,ThreadPoolExecutor就是实现了这个类。

ThreadPoolExecutor的参数:

ThreadPoolExecutor mExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,// 核心线程数 maximumPoolSize, // 最大线程数 keepAliveTime, // 闲置线程存活时间 TimeUnit.MILLISECONDS,// 时间单位 new LinkedBlockingDeque<Runnable>(),// 线程队列 Executors.defaultThreadFactory(),// 线程工厂 new AbortPolicy()// 队列已满,而且当前线程数已经超过最大线程数时的异常处理策略 );

corePoolSize :
核心线程数,默认情况下核心线程会一直存活,即使处于闲置状态也不会受存keepAliveTime限制。除非将allowCoreThreadTimeOut设置为true。
maximumPoolSize:
线程池所能容纳的最大线程数。超过这个数的线程将被阻塞。当任务队列为没有设置大小的LinkedBlockingDeque时,这个值无效。
keepAliveTime:
非核心线程的闲置超时时间,超过这个时间就会被回收。
unit
指定keepAliveTime的单位,如TimeUnit.SECONDS。当将allowCoreThreadTimeOut设置为true时对corePoolSize生效。
workQueue

3. 线程池中的任务队列

常用的有三种队列,SynchronousQueue,LinkedBlockingDeque,ArrayBlockingQueue。
threadFactory
线程工厂,提供创建新线程的功能。ThreadFactory是一个接口,只有一个方法

public interface ThreadFactory { Thread newThread(Runnable r); }

通过线程工厂可以对线程的一些属性进行定制。默认的工厂为:

static class DefaultThreadFactory implements ThreadFactory { private static final AtomicInteger poolNumber = new AtomicInteger(1); private final ThreadGroup group; private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1); private final String namePrefix; DefaultThreadFactory() { SecurityManager var1 = System.getSecurityManager(); this.group = var1 != null?var1.getThreadGroup():Thread.currentThread().getThreadGroup(); this.namePrefix = "pool-" + poolNumber.getAndIncrement() + "-thread-"; } public Thread newThread(Runnable var1) { Thread var2 = new Thread(this.group, var1, this.namePrefix + this.threadNumber.getAndIncrement(), 0L); if(var2.isDaemon()) { var2.setDaemon(false); } if(var2.getPriority() != 5) { var2.setPriority(5); } return var2; } }

RejectedExecutionHandler
RejectedExecutionHandler也是一个接口,只有一个方法

public interface RejectedExecutionHandler { void rejectedExecution(Runnable var1, ThreadPoolExecutor var2); }

当线程池中的资源已经全部使用,添加新线程被拒绝时,会调用RejectedExecutionHandler的rejectedExecution方法。

4、说一下线程池内部使用规则

线程池的线程执行规则跟任务队列有很大的关系。
下面都假设任务队列没有大小限制:
如果线程数量<=核心线程数量,那么直接启动一个核心线程来执行任务,不会放入队列中。
如果线程数量>核心线程数,但<=最大线程数,并且任务队列是LinkedBlockingDeque的时候,超过核心线程数量的任务会放在任务队列中排队。
如果线程数量>核心线程数,但<=最大线程数,并且任务队列是SynchronousQueue的时候,线程池会创建新线程执行任务,这些任务也不会被放在任务队列中。这些线程属于非核心线程,在任务完成后,闲置时间达到了超时时间就会被清除。
如果线程数量>核心线程数,并且>最大线程数,当任务队列是LinkedBlockingDeque,会将超过核心线程的任务放在任务队列中排队。也就是当任务队列是LinkedBlockingDeque并且没有大小限制时,线程池的最大线程数设置是无效的,他的线程数最多不会超过核心线程数。
如果线程数量>核心线程数,并且>最大线程数,当任务队列是SynchronousQueue的时候,会因为线程池拒绝添加任务而抛出异常。
任务队列大小有限时
当LinkedBlockingDeque塞满时,新增的任务会直接创建新线程来执行,当创建的线程数量超过最大线程数量时会抛异常。
SynchronousQueue没有数量限制。因为他根本不保持这些任务,而是直接交给线程池去执行。当任务数量超过最大线程数时会直接抛异常。

5. atomicinteger常用方法

public final int getAndSet(int newValue) //给AtomicInteger设置newValue并返回加oldValue public final boolean compareAndSet(int expect, int update) //如果输入的值和期望值相等就set并返回true/false public final int getAndIncrement() //对AtomicInteger原子的加1并返回当前自增前的value public final int getAndDecrement() //对AtomicInteger原子的减1并返回自减之前的的value public final int getAndAdd(int delta) //对AtomicInteger原子的加上delta值并返加之前的value public final int incrementAndGet() //对AtomicInteger原子的加1并返回加1后的值 public final int decrementAndGet() //对AtomicInteger原子的减1并返回减1后的值 public final int addAndGet(int delta) //给AtomicInteger原子的加上指定的delta值并返回加后的值

6、用过threadlocal吗?怎么用的?

早在JDK 1.2的版本中就提供java.lang.ThreadLocal,ThreadLocal为解决多线程程序的并发问题提供了一种新的思路。使用这个工具类可以很简洁地编写出优美的多线程程序。
ThreadLocal很容易让人望文生义,想当然地认为是一个“本地线程”。
其实,ThreadLocal并不是一个Thread,而是Thread的局部变量,也许把它命名为ThreadLocalVariable更容易让人理解一些。
ThreadLocal为变量在每个线程中都创建了一个副本,那么每个线程可以访问自己内部的副本变量。
ThreadLocal是一个本地线程副本变量工具类。主要用于将私有线程和该线程存放的副本对象做一个映射,各个线程之间的变量互不干扰,在高并发场景下,可以实现无状态的调用,特别适用于各个线程依赖不通的变量值完成操作的场景。

class ConnectionManager { private static Connection connect = null; public static Connection openConnection() { if(connect == null){ connect = DriverManager.getConnection(); } return connect; } public static void closeConnection() { if(connect!=null) connect.close(); } }

假设有这样一个数据库链接管理类,这段代码在单线程中使用是没有任何问题的,但是如果在多线程中使用呢?很显然,在多线程中使用会存在线程安全问题:第一,这里面的2个方法都没有进行同步,很可能在openConnection方法中会多次创建connect;第二,由于connect是共享变量,那么必然在调用connect的地方需要使用到同步来保障线程安全,因为很可能一个线程在使用connect进行数据库操作,而另外一个线程调用closeConnection关闭链接。
所以出于线程安全的考虑,必须将这段代码的两个方法进行同步处理,并且在调用connect的地方需要进行同步处理。

这样将会大大影响程序执行效率,因为一个线程在使用connect进行数据库操作的时候,其他线程只有等待。

那么大家来仔细分析一下这个问题,这地方到底需不需要将connect变量进行共享?事实上,是不需要的。假如每个线程中都有一个connect变量,各个线程之间对connect变量的访问实际上是没有依赖关系的,即一个线程不需要关心其他线程是否对这个connect进行了修改的。
到这里,可能会有朋友想到,既然不需要在线程之间共享这个变量,可以直接这样处理,在每个需要使用数据库连接的方法中具体使用时才创建数据库链接,然后在方法调用完毕再释放这个连接。比如下面这样:

class ConnectionManager { private Connection connect = null; public Connection openConnection() { if(connect == null){ connect = DriverManager.getConnection(); } return connect; } public void closeConnection() { if(connect!=null) connect.close(); } } class Dao{ public void insert() { ConnectionManager connectionManager = new ConnectionManager(); Connection connection = connectionManager.openConnection(); //使用connection进行操作 connectionManager.closeConnection(); } }

这样处理确实也没有任何问题,由于每次都是在方法内部创建的连接,那么线程之间自然不存在线程安全问题。但是这样会有一个致命的影响:导致服务器压力非常大,并且严重影响程序执行性能。由于在方法中需要频繁地开启和关闭数据库连接,这样不尽严重影响程序执行效率,还可能导致服务器压力巨大。

那么这种情况下使用ThreadLocal是再适合不过的了,因为ThreadLocal在每个线程中对该变量会创建一个副本,即每个线程内部都会有一个该变量,且在线程内部任何地方都可以使用,线程之间互不影响,这样一来就不存在线程安全问题,也不会严重影响程序执行性能。

但是要注意,虽然ThreadLocal能够解决上面说的问题,但是由于在每个线程中都创建了副本,所以要考虑它对资源的消耗,比如内存的占用会比不使用ThreadLocal要大。

从上面的结构图,我们已经窥见ThreadLocal的核心机制:
每个Thread线程内部都有一个Map。
Map里面存储线程本地对象(key)和线程的变量副本(value)
但是,Thread内部的Map是由ThreadLocal维护的,由ThreadLocal负责向map获取和设置线程的变量值。
所以对于不同的线程,每次获取副本值时,别的线程并不能获取到当前线程的副本值,形成了副本的隔离,互不干扰。

7. ThreadLocal类提供如下几个核心方法:

方法名作用public T get()get()方法用于获取当前线程的副本变量值public void set(T value)set()方法用于保存当前线程的副本变量值public void remove()remove()方法移除当前前程的副本变量值

8、程序、进程、线程的区别是什么? 举个现实的例子说明

程序(Program):是一个指令的集合。程序不能独立执行,只有被加载到内存中,系统为它分配资源后才能执行.

进程(Process):如上所述,一个执行中的程序称为进程。 进程是系统分配资源的独立单位,每个进程占有特定的地址空间。程序是进程的静态文本描述,进程是程序在系统内顺序执行的动态活动。

线程(Thread):是进程的“单一的连续控制流程“。 线程是CPU调度和分配的基本单位,是比进程更小的能独立运行的基本单位,也被称为轻量级的进程。线程不能独立存在,必须依附于某个进程。一个进程可以包括多个并行的线程,一个线程肯定属于一个进程。Java虚拟机允许应用程序并发地执行多个线程。 举例:如一个车间是一个程序,一个正在进行生产任务的车间是一个进程,车间内每个从事不同工作的工人是一个线程。

下面的代码,实际上有几个线程在运行:

public static void main(String[] argc) throws Exception { Runnable r = new Thread6(); Thread t = new Thread(r, "Name test"); t.start(); }

两个:线程t和main()方法(主线程)。

9、线程的状态

  1. 1. 线程通常有五种状态,创建,就绪,运行、阻塞和死亡状态。

  2. 2. 阻塞的情况又分为三种:

等待阻塞:运行的线程执行wait()方法,该线程会释放占用的所有资源,JVM会把该线程放入“等待池”中。进入这个状态后,是不能自动唤醒的,必须依靠其他线程调用notify()或notifyAll()方法才能被唤醒,wait是object类的方法

同步阻塞:运行的线程在获取对象的同步锁时,若该同步锁被别的线程占用,则JVM会把该线程放入“锁池”中。

其他阻塞:运行的线程执行sleep()或join()方法,或者发出了I/O请求时,JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时,线程重新转入就绪状态。sleep是Thread类的方法。

  1. 1. 新建状态(New):新创建了一个线程对象。

  2. 2. 就绪状态(Runnable):线程对象创建后,其他线程调用了该对象的start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中,变得可运行,等待获取CPU的使用权。

  3. 3. 运行状态(Running):就绪状态的线程获取了CPU,执行程序代码。

  4. 4. 阻塞状态(Blocked):阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权,暂时停止运行。直到线程进入就绪状态,才有机会转到运行状态。

  5. 5. 死亡状态(Dead):线程执行完了或者因异常退出了run()方法,该线程结束生命周期。

10、说说:sleep、yield、join、wait方法的区别

sleep()方法需要指定等待的时间,它可以让当前正在执行的线程在指定的时间内暂停执行,进入阻塞状态,该方法既可以让其他同优先级或者高优先级的线程得到执行的机会,也可以让低优先级的线程得到执行机会。但是sleep()方法不会释放“锁标志”,也就是说如果有synchronized同步块,其他线程仍然不能访问共享数据。 作用于线程

  1. 1. Thread.sleep()方法用来暂停线程的执行,将CPU放给线程调度器。

  2. 2. Thread.sleep()方法是一个静态方法,它暂停的是当前执行的线程。

  3. 3. Java有两种sleep方法,一个只有一个毫秒参数,另一个有毫秒和纳秒两个参数。

  4. 4. 与wait方法不同,sleep方法不会释放锁

  5. 5. 如果其他的线程中断了一个休眠的线程,sleep方法会抛出Interrupted Exception。

  6. 6. 休眠的线程在唤醒之后不保证能获取到CPU,它会先进入就绪态,与其他线程竞争CPU。

  7. 7. 有一个易错的地方,当调用t.sleep()的时候,会暂停线程t。这是不对的,因为Thread.sleep是一个静态方法,它会使当前线程而不是线程t进入休眠状态。

join(): 当前线程等待,调用此方法的线程执行结束再继续执行。如:在main方法中调用t.join(),那main方法在此时进入阻塞状态,一直等t线程执行完,main方法再恢复到就绪状态,准备继续执行。

join方法必须在线程start方法调用之后调用才有意义。这个也很容易理解:如果一个线程都没有start,那它也就无法同步了。作用于线程

11、wait、notify、notifyAll是在Thread类中定义的方法吗?作用分别是什么?

wait(),notify(),notifyAll()不属于Thread类,而是属于Object类,也就是说每个对象都有wait(),notify(),notifyAll()的功能。

因为每个对像都有锁,锁是每个对像的基础,而wait(),notify(),notifyAll()都是跟锁有关的方法。

三个方法的作用分别是:

wait:导致当前线程等待,进入阻塞状态,直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法。
当前线程必须拥有此对象监视器(对象锁)。该线程释放对此监视器的所有权并等待,直到其他线程通过调用

notify 方法,或 notifyAll 方法通知在此对象的监视器上等待的线程醒来。然后该线程将等到重新获得对监视器的所有权后才能继续执行.

notify:唤醒在此对象监视器(对象锁)上等待的单个线程。如果所有线程都在此对象上等待,则会选择唤醒其中一个线程。直到当前线程放弃此对象上的锁定,才能继续执行被唤醒的线程。此方法只应由作为此对象监视器的所有者的线程来调用."当前线程必须拥有此对象监视器"与"此方法只应由作为此对象监视器的所有者的线程来调用"说明wait方法与notify方法必须在同步块内执行,即synchronized(obj之内).

notifyAll: 唤醒在此对象监视器(对象锁)上等待的所有线程。