面试题：Java Executors框架自定义实现及原理深度剖析

自定义线程池实现

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.RejectedExecutionHandler;
import java.util.concurrent.ThreadFactory;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class CustomThreadPool {
    private static final int CORE_POOL_SIZE = 5;
    private static final int MAX_POOL_SIZE = 10;
    private static final long KEEP_ALIVE_TIME = 10;
    private static final TimeUnit TIME_UNIT = TimeUnit.SECONDS;
    private static final BlockingQueue<Runnable> WORK_QUEUE = new LinkedBlockingQueue<>(20);
    private static final ThreadFactory THREAD_FACTORY = Executors.defaultThreadFactory();
    private static final RejectedExecutionHandler HANDLER = new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy();

    private static ThreadPoolExecutor executor;

    static {
        executor = new ThreadPoolExecutor(
                CORE_POOL_SIZE,
                MAX_POOL_SIZE,
                KEEP_ALIVE_TIME,
                TIME_UNIT,
                WORK_QUEUE,
                THREAD_FACTORY,
                HANDLER);
    }

    public static void executeTask(Runnable task) {
        executor.execute(task);
    }

    public static void shutdown() {
        executor.shutdown();
        try {
            if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
                executor.shutdownNow();
                if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
                    System.err.println("Pool did not terminate");
                }
            }
        } catch (InterruptedException ie) {
            executor.shutdownNow();
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

拒绝策略的应用及原理

AbortPolicy（默认）：当任务提交到线程池时，如果线程池队列已满且线程数达到最大线程数，AbortPolicy 会抛出 RejectedExecutionException 异常，拒绝接受新任务。它的原理是直接在 RejectedExecutionHandler 的 rejectedExecution 方法中抛出异常，让调用者知道任务被拒绝。
CallerRunsPolicy：当任务被拒绝时，该策略会让调用者线程（即提交任务的线程）来执行被拒绝的任务。这样做的好处是不会丢失任务，但会影响调用者线程的性能。它的实现是在 rejectedExecution 方法中直接执行任务 r.run()。
DiscardPolicy：此策略会直接丢弃被拒绝的任务，不做任何处理。当应用程序可以承受丢失任务的后果时，可以使用此策略。rejectedExecution 方法为空实现。
DiscardOldestPolicy：该策略会丢弃队列中最老的任务（即队列头部的任务），然后尝试重新提交当前被拒绝的任务。如果队列再次满了，会再次触发拒绝策略。它的原理是先移除队列头部任务 workQueue.poll()，然后重新尝试提交任务 execute(r)。

不同负载情况下线程池的工作机制

低负载：当任务提交频率较低，任务数量小于核心线程数时，线程池会创建新线程来处理任务，每个任务对应一个线程。任务执行完毕后，线程不会立即销毁，而是保持存活，等待新任务到来，实现线程复用。
中等负载：随着任务提交频率增加，任务数量超过核心线程数但未达到队列容量时，新任务会被放入任务队列 WORK_QUEUE 中等待执行。核心线程处理完当前任务后，会从队列中取出新任务继续执行。
高负载：当任务数量超过队列容量且线程数未达到最大线程数时，线程池会创建新线程（最大到 MAX_POOL_SIZE）来处理任务，以提高处理能力。若任务数量持续增加，达到最大线程数且队列已满，此时会根据设置的拒绝策略处理新提交的任务。
负载降低：当任务执行完毕，线程数超过核心线程数且在 KEEP_ALIVE_TIME 内没有新任务时，多余的线程会被销毁，线程数逐渐恢复到核心线程数，以节省资源。

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面试题：Java Executors框架自定义实现及原理深度剖析

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面试题答案

自定义线程池实现

拒绝策略的应用及原理

不同负载情况下线程池的工作机制