面试题：Java线程池ThreadPoolExecutor的workQueue参数与拒绝策略的关系是什么？

Question

在Java的ThreadPoolExecutor中，workQueue用于存储等待执行的任务。请分析不同类型的workQueue（如ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue等）对拒绝策略（如AbortPolicy、CallerRunsPolicy等）触发条件的影响，并举例说明在实际应用中如何根据业务需求选择合适的workQueue和拒绝策略组合？

Answer 1

不同类型workQueue对拒绝策略触发条件的影响

1. ArrayBlockingQueue：
   • 是一个有界队列，其容量在构造时确定。
   • 当队列已满，且线程池中的线程数已达到最大线程数时，新任务加入会立即触发拒绝策略。例如，若线程池核心线程数为5，最大线程数为10，ArrayBlockingQueue容量为20。当20个任务进入队列，且10个线程都在忙碌时，新任务就会触发拒绝策略。
2. LinkedBlockingQueue：
   • 可以是有界队列也可以是无界队列（默认无界）。
   • 若是无界队列，理论上只要有新任务，都会放入队列，不会因为队列满而触发拒绝策略，只有当线程数达到最大线程数且所有线程都在忙碌，同时队列无限增长导致系统资源耗尽时，才可能触发拒绝策略（但实际应用中一般不会让队列无限增长）。例如，线程池核心线程数为5，最大线程数为10，使用无界的LinkedBlockingQueue，只要系统资源允许，任务会不断进入队列，不会因队列满触发拒绝策略。若使用有界的LinkedBlockingQueue，与ArrayBlockingQueue类似，当队列满且线程数达到最大线程数时触发拒绝策略。

实际应用中workQueue和拒绝策略组合的选择

1. 任务处理优先级高，不允许丢失任务：
   • 选择：可以使用ArrayBlockingQueue配合CallerRunsPolicy。
   • 原因：ArrayBlockingQueue有界，能控制任务堆积数量。CallerRunsPolicy策略会让提交任务的线程自己执行任务，这样不会丢失任务，同时也能在一定程度上减轻线程池压力，例如在一些实时性要求高的金融交易处理场景，每个交易任务都很重要，不允许丢失。
2. 允许一定任务丢失，追求高吞吐量：
   • 选择：使用无界的LinkedBlockingQueue配合AbortPolicy。
   • 原因：无界的LinkedBlockingQueue能尽量容纳任务，减少因队列满导致的拒绝。AbortPolicy在无法处理任务时直接抛出异常，适用于那些可以容忍部分任务失败，更注重整体处理效率的场景，比如日志记录任务，偶尔丢失几条日志记录对整体业务影响不大。
3. 任务量波动大，需要控制资源消耗：
   • 选择：有界的LinkedBlockingQueue配合DiscardOldestPolicy。
   • 原因：有界队列能防止任务无限堆积消耗过多资源，DiscardOldestPolicy策略会丢弃队列中最老的任务，为新任务腾出空间，适用于任务处理能力有限，但任务量可能瞬间增大的场景，如一些小型服务器处理用户请求，当请求量突然增大时，优先处理新请求，丢弃旧的不太紧急的请求。