面试题：Java线程池有界队列满时的处理策略及原理

Question

当Java线程池中的有界队列已满，且有新任务提交时，线程池有几种处理策略？请分别详细描述每种策略的实现原理，以及在不同应用场景下应如何选择合适的策略。

Answer 1

1. AbortPolicy（默认策略）
   • 实现原理：当有界队列已满且线程池达到最大线程数时，新提交的任务会被拒绝，并且抛出RejectedExecutionException异常。这是线程池默认的拒绝策略。例如在ThreadPoolExecutor类中，reject方法的默认实现就是使用AbortPolicy策略，如果任务无法被处理，就会抛出异常。
   • 应用场景：适用于对任务处理非常严格，不允许任务丢失的场景。比如在一些关键的金融交易系统中，如果交易任务被拒绝意味着交易可能失败，这种情况下可以通过捕获异常进行相应的处理，如记录日志、回滚交易等操作。
2. CallerRunsPolicy
   • 实现原理：当有界队列已满且线程池达到最大线程数时，新提交的任务不会被拒绝，而是由提交任务的线程（调用者线程）来执行该任务。这样做的目的是减少新任务的提交速率，缓解线程池的压力。例如在ThreadPoolExecutor类的rejectedExecution方法中，如果使用CallerRunsPolicy策略，会直接在当前调用线程中执行任务r.run()。
   • 应用场景：适用于对响应时间要求不高，但希望能尽可能处理提交任务的场景。比如在一些后台日志记录系统中，即使记录日志的任务偶尔由调用线程执行，也不会对系统的主要业务逻辑产生较大影响，同时能保证日志任务尽量不丢失。
3. DiscardPolicy
   • 实现原理：当有界队列已满且线程池达到最大线程数时，新提交的任务会被直接丢弃，不会抛出任何异常。在ThreadPoolExecutor类中，如果使用DiscardPolicy策略，rejectedExecution方法只是简单地返回，不做任何其他处理，意味着新任务被丢弃。
   • 应用场景：适用于可以容忍任务丢失的场景。比如在一些实时统计系统中，对于一些时效性较强但不重要的统计数据采集任务，如果系统繁忙无法处理新任务，丢弃这些任务对整体统计结果影响不大。
4. DiscardOldestPolicy
   • 实现原理：当有界队列已满且线程池达到最大线程数时，会丢弃队列中最老的一个任务（即最先进入队列的任务），然后尝试把新提交的任务加入队列。在ThreadPoolExecutor类的rejectedExecution方法中，如果使用DiscardOldestPolicy策略，会先移除队列头部的任务（q.poll()），然后尝试添加新任务（q.offer(r)）。
   • 应用场景：适用于希望处理较新任务的场景。比如在一些实时任务调度系统中，新的任务可能比旧任务更具有时效性和重要性，丢弃旧任务可以让系统更专注于处理最新的任务。