面试题：Java CompletableFuture runAsync方法的线程管理

Question

在使用CompletableFuture的runAsync方法开启无返回值异步任务时，默认使用的是什么线程池？如果要自定义线程池，应该怎么做？并且说明自定义线程池在这种场景下的优势和需要注意的点。

Answer 1

1. 默认线程池：
   • CompletableFuture.runAsync方法默认使用的是ForkJoinPool.commonPool()线程池。这是一个公共的ForkJoinPool实例，其线程数量通常为Runtime.getRuntime().availableProcessors() - 1（但实际数量可能会根据负载情况调整）。这个线程池适用于很多通用的异步任务场景。
2. 自定义线程池：
   • 可以通过重载runAsync方法来传入自定义线程池。例如：

   ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
   CompletableFuture.runAsync(() -> {
       // 异步任务代码
       System.out.println("异步任务执行中");
   }, executor);
   

   • 这里创建了一个固定大小为10的线程池executor，并将其作为参数传递给runAsync方法，这样异步任务就会在这个自定义线程池中执行。
3. 自定义线程池的优势：
   • 资源控制：可以根据业务需求精确控制线程数量。比如对于I/O密集型任务，可以设置较多的线程；对于CPU密集型任务，可以设置较少的线程，避免资源过度消耗。
   • 隔离性：不同的业务模块可以使用不同的线程池，防止某个模块的任务过多或异常导致整个系统的线程资源耗尽，影响其他模块的正常运行。
   • 优先级：可以创建支持任务优先级的线程池，确保重要的异步任务优先执行。
4. 需要注意的点：
   • 线程池大小：如果线程池设置过大，会导致过多的上下文切换开销，占用过多系统资源；如果设置过小，会导致任务排队等待，影响系统性能。需要根据任务的类型（CPU密集型、I/O密集型等）和系统资源情况进行合理配置。
   • 线程池关闭：需要妥善处理线程池的关闭。如果在应用程序关闭时，没有正确关闭自定义线程池，可能会导致异步任务无法正常结束，甚至造成内存泄漏等问题。通常可以在应用程序关闭时调用executor.shutdown()和executor.awaitTermination()方法来优雅关闭线程池。
   • 异常处理：在自定义线程池中执行异步任务时，需要注意异常的捕获和处理。由于异步任务的特性，如果不进行适当处理，异常可能不会被及时发现，导致程序出现难以排查的错误。可以通过CompletableFuture的exceptionally等方法来处理异步任务中的异常。