面试题：Java CompletableFuture supplyAsync任务调度中的线程池优化

为什么需要自定义线程池

资源竞争：ForkJoinPool.commonPool() 是一个公共线程池，多个不同类型任务可能会竞争资源，导致性能下降。例如，I/O 密集型任务和 CPU 密集型任务共用此线程池，I/O 任务长时间等待 I/O 操作完成，会阻塞 CPU 密集型任务的执行。
线程饥饿：如果高并发场景下某些任务执行时间长，可能会导致其他任务无法及时获取线程资源，出现线程饥饿现象。
缺乏针对性优化：不同类型任务对线程池配置需求不同，公共线程池无法满足这种多样性需求。比如大数据处理任务可能需要更多线程，而一些简单的轻量级任务可能适合较少线程的线程池。

如何自定义线程池以优化任务调度

创建ThreadPoolExecutor：可以使用 ThreadPoolExecutor 类来自定义线程池。例如：

import java.util.concurrent.*;

public class CustomThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 核心线程数
        int corePoolSize = 5;
        // 最大线程数
        int maximumPoolSize = 10;
        // 线程存活时间
        long keepAliveTime = 10;
        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;
        // 任务队列
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(20);
        // 创建线程池
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                corePoolSize,
                maximumPoolSize,
                keepAliveTime,
                unit,
                workQueue);

        CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
            // 任务逻辑
            return "Result";
        }, executor);
    }
}

使用CompletableFuture时传入自定义线程池：在 supplyAsync 方法中，第二个参数传入自定义的 ThreadPoolExecutor 对象，如上述代码中所示。

自定义线程池时需要考虑的关键因素

核心线程数：核心线程数决定了线程池中常驻的线程数量。应根据任务类型和硬件资源确定，对于 CPU 密集型任务，核心线程数一般设置为 CPU 核心数；对于 I/O 密集型任务，核心线程数可适当增加，因为 I/O 操作等待时线程可以处理其他任务。
最大线程数：最大线程数限制了线程池能创建的最多线程数量。设置过大可能导致系统资源耗尽，过小则无法充分利用系统资源。需要综合考虑系统的负载能力和任务的并发度。
线程存活时间：非核心线程在没有任务执行时，等待新任务的存活时间。设置过长会浪费资源，过短则频繁创建和销毁线程带来额外开销。
任务队列：任务队列用于存放等待执行的任务。不同类型的队列有不同特性，如 ArrayBlockingQueue 是有界队列，LinkedBlockingQueue 可以是无界队列（也可设置有界）。选择合适的队列类型可以避免任务堆积导致内存溢出，或因队列过小导致任务无法及时提交。
拒绝策略：当任务队列已满且线程池达到最大线程数时，新任务需要有拒绝策略。常见策略包括 AbortPolicy（抛出异常）、CallerRunsPolicy（在调用者线程执行任务）、DiscardPolicy（丢弃任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最老的任务）。应根据业务需求选择合适的拒绝策略。

星途面试题库

面试题：Java CompletableFuture supplyAsync任务调度中的线程池优化

知识考点

面试题答案

为什么需要自定义线程池

如何自定义线程池以优化任务调度

自定义线程池时需要考虑的关键因素