面试题：Java线程池实现中常见的几种线程池类型及其适用场景是什么

Question

在Java线程池的实现里，如ThreadPoolExecutor创建的不同配置线程池，常见有FixedThreadPool、CachedThreadPool、SingleThreadExecutor等，请分别阐述它们的特点以及在实际开发中适合的应用场景。

Answer 1

FixedThreadPool

1. 特点
   • 线程池大小固定，创建后线程数量不会改变。
   • 任务队列是无界的（LinkedBlockingQueue），这意味着只要有新任务提交，就会被放入队列等待执行，不会因为队列满而拒绝任务（除非线程池被关闭）。
   • 核心线程数和最大线程数相等，都是创建线程池时设定的固定值。
2. 应用场景
   • 适用于对线程数量有严格限制，且任务执行时间相对较长的场景。例如，数据库连接池可以使用FixedThreadPool，因为数据库的连接数通常是有限制的，过多的连接可能导致数据库资源耗尽。使用FixedThreadPool可以保证同时处理的数据库操作数量在合理范围内，避免过多连接对数据库造成压力。

CachedThreadPool

1. 特点
   • 线程池大小不固定，核心线程数为0，最大线程数为Integer.MAX_VALUE。
   • 任务队列是SynchronousQueue，这是一个不存储元素的阻塞队列，每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作，反之亦然。
   • 如果线程池中有空闲线程则复用空闲线程，如果没有则创建新线程执行任务。当线程空闲时间超过60秒，该线程会被终止并从线程池中移除。
2. 应用场景
   • 适合处理大量短时间工作的任务。例如，在Web服务器中处理大量的HTTP请求，这些请求处理时间较短，但数量可能非常多。CachedThreadPool可以快速创建线程来处理这些请求，并且在请求处理完毕后，空闲线程会在一段时间后自动销毁，不会占用过多资源。

SingleThreadExecutor

1. 特点
   • 线程池中只有一个核心线程，确保所有任务都在同一个线程中按顺序执行。
   • 任务队列是无界的（LinkedBlockingQueue）。
   • 线程池的大小固定为1，即使这个唯一的线程在执行任务时出现异常，线程池也会创建一个新的线程来替代它继续执行后续任务。
2. 应用场景
   • 适用于需要按顺序执行任务，并且不希望有多个线程同时执行的场景。例如，在处理文件写入操作时，如果多个线程同时写入可能导致文件内容混乱，使用SingleThreadExecutor可以保证文件写入操作按顺序依次执行，避免数据不一致问题。