面试题：Java中BIO线程池核心参数及常见设置

Question

在Java BIO编程中，线程池有几个关键参数，请列举并说明它们对线程池性能和行为的影响。假设一个应用场景是处理大量短连接请求，如何初步设置这些参数？

Answer 1

线程池关键参数及其影响

1. 核心线程数（corePoolSize）
   • 含义：线程池中常驻的核心线程数。即使这些线程处于空闲状态，也不会被销毁，除非设置了allowCoreThreadTimeOut为true。
   • 对性能和行为的影响：如果任务提交速度小于核心线程处理速度，核心线程能快速处理任务，减少任务等待时间。若核心线程数设置过小，面对突发任务时，任务可能会在队列中等待，导致响应延迟；设置过大则会占用过多系统资源。
2. 最大线程数（maximumPoolSize）
   • 含义：线程池中允许存在的最大线程数。当任务队列已满，且核心线程都在忙碌时，线程池会创建新线程，直到线程数达到最大线程数。
   • 对性能和行为的影响：若设置过小，可能无法及时处理大量突发任务，导致任务积压；设置过大，则可能过度消耗系统资源，甚至引发系统崩溃，因为每个线程都占用一定的内存等资源。
3. 队列容量（workQueue）
   • 含义：用于存放等待执行任务的队列。当核心线程都在处理任务时，新任务会被放入此队列。
   • 对性能和行为的影响：队列容量影响任务的排队等待情况。若容量过小，任务可能很快填满队列，促使线程池创建更多线程；容量过大，会使任务长时间在队列中等待，占用内存，并且可能导致新提交的任务响应延迟，因为只有核心线程处理完任务，队列中的任务才会被执行。
4. 线程存活时间（keepAliveTime）
   • 含义：当线程池中的线程数超过核心线程数时，多余的空闲线程在终止前等待新任务的最长时间。
   • 对性能和行为的影响：若设置过短，线程频繁创建和销毁会增加系统开销；设置过长，多余线程长时间不工作却占用资源，浪费系统资源。
5. 时间单位（unit）
   • 含义：用于指定keepAliveTime的时间单位，如TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS等。
   • 对性能和行为的影响：与keepAliveTime配合，准确控制线程存活时间，不同时间单位会导致线程存活时间的巨大差异，从而影响线程池资源管理。
6. 拒绝策略（RejectedExecutionHandler）
   • 含义：当线程池和任务队列都已满，无法再接受新任务时，所采取的处理策略。常见策略有AbortPolicy（抛出异常）、CallerRunsPolicy（在调用者线程中执行任务）、DiscardPolicy（丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务，然后尝试提交新任务）。
   • 对性能和行为的影响：不同策略对系统行为影响不同。AbortPolicy可能使系统出现未处理异常；CallerRunsPolicy可减轻线程池压力，但会影响调用者线程性能；DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy可能导致任务丢失，需根据业务需求谨慎选择。

处理大量短连接请求的参数初步设置

1. 核心线程数：可根据服务器CPU核心数及每个任务处理的大致负载来设置，一般设置为CPU核心数 * 2，这样能充分利用CPU资源，快速处理短连接请求，减少任务等待。
2. 最大线程数：考虑到短连接请求特点，可适当比核心线程数增加一些，如设置为CPU核心数 * 4。避免过多创建线程造成资源浪费，同时应对突发流量。
3. 队列容量：不宜设置过大，防止任务长时间等待，可设置为几百，如200，能在一定程度上缓冲任务，又不会让任务等待太久。
4. 线程存活时间：由于是短连接请求，线程空闲时间不会太长，可设置较短，如10秒，使用TimeUnit.SECONDS，及时释放多余线程资源。
5. 拒绝策略：对于短连接请求，可选择CallerRunsPolicy，让调用者线程处理任务，避免任务丢失，同时减轻线程池压力。