面试题：网络编程中线程池如何处理突发高并发连接

Question

在网络编程场景下，假设服务器突然接收到大量的客户端连接请求，简述线程池在这种情况下是如何工作的，包括线程池的任务分配策略、线程的动态调整等方面。

Answer 1

线程池工作原理及相关策略

1. 任务分配策略
   • 排队策略：当大量客户端连接请求到达服务器时，新的连接任务首先会进入任务队列排队。常见的排队方式有先进先出（FIFO）队列，按照客户端连接请求到达的先后顺序排列任务。例如，Java中的LinkedBlockingQueue默认就是FIFO的。这种方式简单直观，适用于对任务处理顺序有严格要求的场景。
   • 优先级队列：根据任务的优先级进行排序，优先级高的任务优先处理。比如在某些实时性要求高的网络应用中，对于控制指令相关的连接请求可以设置较高优先级，优先分配给线程处理。在Java中，可以通过实现PriorityQueue并自定义Comparator来实现任务优先级排序。
2. 线程动态调整
   • 核心线程数：线程池一开始会维持一定数量的核心线程，这些核心线程会一直存活，不会因为空闲而被销毁。当客户端连接请求到达时，会优先分配给这些核心线程处理。例如，在Java的ThreadPoolExecutor中，可以通过构造函数指定核心线程数。
   • 最大线程数：当任务队列已满，且核心线程都在忙碌时，线程池会创建新的线程来处理请求，直到线程数量达到最大线程数限制。最大线程数限制了线程池能够同时处理的最大任务并发量，防止系统资源过度消耗。比如在高并发的网络服务器场景下，过多的线程可能会导致系统CPU和内存资源耗尽，通过设置最大线程数可以避免这种情况。
   • 线程回收：当任务处理完毕，线程进入空闲状态。如果空闲时间超过一定阈值（如在ThreadPoolExecutor中可以通过keepAliveTime和TimeUnit来设置），且当前线程数量大于核心线程数，那么这些空闲线程会被回收，以减少系统资源的占用。这样可以根据实际的任务负载动态调整线程池的规模，提高系统资源的利用率。