面试题：Java中如何创建适合CPU密集型任务的线程池

创建线程池：

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

public class CPUIntensiveTaskExecutor {
    public static void main(String[] args) {
        int corePoolSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        int maximumPoolSize = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        long keepAliveTime = 10;
        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>();

        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                corePoolSize,
                maximumPoolSize,
                keepAliveTime,
                unit,
                workQueue
        );
    }
}

核心参数设置及原因：
- 核心线程数（corePoolSize）：
  - 设置为Runtime.getRuntime().availableProcessors()。原因是CPU密集型任务主要依赖CPU资源，将核心线程数设置为CPU的核心数，可以充分利用CPU的并行处理能力，避免过多线程竞争CPU资源导致的上下文切换开销。如果核心线程数设置过多，会增加线程切换的开销，降低整体性能；如果设置过少，则无法充分利用CPU资源。
- 最大线程数（maximumPoolSize）：
  - 同样设置为Runtime.getRuntime().availableProcessors()。对于CPU密集型任务，增加额外的线程并不能显著提高性能，因为CPU核心数是固定的。过多的线程会导致频繁的上下文切换，反而降低系统性能。所以最大线程数设置为与核心线程数相同，以避免不必要的线程创建。
- 队列容量：
  - 使用无界队列LinkedBlockingQueue，这里没有设置具体容量（实际队列容量理论上为Integer.MAX_VALUE）。原因是CPU密集型任务执行时间相对较长，设置有界队列可能会导致任务频繁拒绝（因为任务执行慢，队列很快就会满）。使用无界队列可以确保任务不会因为队列满而被拒绝，所有提交的任务都会排队等待执行，直到系统资源耗尽。不过要注意，如果任务提交速度过快且执行时间长，可能会导致内存耗尽等问题，在实际应用中需要根据系统资源和任务特点综合考虑。
- 线程存活时间（keepAliveTime）和时间单位（unit）：
  - 设置keepAliveTime为10秒，时间单位为秒。当线程池中的线程数超过核心线程数时，多余的空闲线程在等待新任务到来的时间超过keepAliveTime后，会被终止。这里设置10秒是一个相对合理的时间，如果设置过短，可能会导致线程频繁创建和销毁；设置过长，可能会导致空闲线程长时间占用资源。在CPU密集型任务场景下，由于任务执行时间较长，适当设置这个值可以在任务量有波动时有效管理线程资源。

面试题：Java中如何创建适合CPU密集型任务的线程池

知识考点

面试题答案