面试题：Java线程池在高并发场景下如何避免任务饥饿现象

可能导致任务饥饿的原因

线程池核心线程数过小：核心线程数设置过少，当任务量较大时，大部分任务只能在队列中等待，而核心线程一直处于忙碌状态，新提交的任务长时间得不到执行。
任务队列容量过大：如果任务队列容量设置过大，大量任务堆积在队列中，可能会导致优先级高或者需要及时处理的任务长时间等待。
非公平调度：默认情况下，线程池采用非公平调度算法，新提交的任务可能会抢占正在等待执行任务的线程，导致部分任务等待时间过长。
任务类型不均：如果线程池中既有耗时短的任务，又有耗时长的任务，并且没有进行合理区分调度，耗时短的任务频繁执行，而耗时长的任务容易被积压。

避免任务饥饿的方法

合理设置线程池参数
- 核心线程数：根据任务的性质和预估的并发量来合理设置核心线程数。对于CPU密集型任务，核心线程数可以设置为CPU核心数 + 1；对于I/O密集型任务，可以适当增加核心线程数，比如CPU核心数 * 2。
- 最大线程数：最大线程数要根据系统资源（如内存、CPU等）来设置，避免创建过多线程导致系统资源耗尽。
- 队列容量：根据任务的特点设置合适的队列容量。如果任务对及时性要求较高，队列容量不宜过大。
任务队列策略
- 使用优先级队列：自定义任务类实现Comparable接口，重写compareTo方法定义任务优先级。在创建线程池时，使用PriorityBlockingQueue作为任务队列。这样优先级高的任务会优先被执行。
采用特定的调度算法
- 公平调度：可以通过设置RejectedExecutionHandler，并在其中实现公平调度逻辑。比如使用ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy，当线程池饱和时，由提交任务的线程自己来执行任务，从而保证任务的公平性。

代码示例

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

class PriorityTask implements Runnable, Comparable<PriorityTask> {
    private int priority;
    private String taskName;

    public PriorityTask(int priority, String taskName) {
        this.priority = priority;
        this.taskName = taskName;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Executing task: " + taskName + " with priority: " + priority);
    }

    @Override
    public int compareTo(PriorityTask other) {
        return Integer.compare(this.priority, other.priority);
    }
}

public class ThreadPoolTaskStarvationExample {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<Runnable> taskQueue = new PriorityBlockingQueue<>();
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                2,
                4,
                10,
                TimeUnit.SECONDS,
                taskQueue,
                new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        executor.submit(new PriorityTask(3, "Task C"));
        executor.submit(new PriorityTask(1, "Task A"));
        executor.submit(new PriorityTask(2, "Task B"));

        executor.shutdown();
    }
}

在上述代码中：

PriorityTask类实现了Runnable和Comparable接口，通过compareTo方法定义了任务的优先级。
使用PriorityBlockingQueue作为线程池的任务队列，确保高优先级任务优先执行。
设置ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy作为拒绝策略，在一定程度上保证公平性。

面试题：Java线程池在高并发场景下如何避免任务饥饿现象

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避免任务饥饿的方法

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