面试:线程池相关

如何关闭线程池?会创建不会关闭?调用关闭方法时线程池里的线程如何反应? - niceyoo - 博客园

Q1:关闭线程池的方式

关闭线程池有两个方法,分别是:shutdown()、shutdownNow()

  • shutdownNow():调用该方法后,首先将线程池的状态设置为 stop,线程池拒绝接受新任务的提交,然后尝试停止所有正在执行或者暂停任务的线程(也就是线程池里现有的任务也不再执行),并返回等待执行任务的列表。
  • shutdown():调用该方法后,会将线程池的状态设置为 shutdown,线程池拒绝接受新任务的提交,同时等待线程池内的任务执行完毕之后再关闭线程池。

看完这两个方法的解释,有一个小的结论:调用两个方法后都不会再接收新的任务,调用 shutdownNow() 会 “立刻” 停止线程池里所有的线程(注意,这里的立刻用的双引号,后面会否定这个立刻的),会返回等待执行的任务列表;调用 shutdown() 则会等待线程池里的任务执行完毕之后再关闭线程池,无返回值。

调用两者都会让线程池不再接受新的任务,并且他们的原理都是遍历线程池中的工作线程,然后逐个调用线程的 inputter() 方法来中断线程,而两者的区别是,调用 shutdownNow() 会将线程池设置为 STOP 状态,该方法会返回等待执行的任务列表;而调用 shutdown() 方法会将线程池设置为 SHUTDOWN 状态,无返回值。

总结一下,调用 shutdownNow() 方法时,程池里的线程会有什么反应?

会有两种情况退出线程。(一是正在getTask,二是执行完毕当前任务)

1、当我们调用 shutdownNow() 方法时,如果线程池正在 getTask() 方法中执行,就会通过 for 循环进入 if 语句,判断条件是 标志位 >= SHUTDOWN,或者 标志位 >= STOP,因为符合条件所以会返回 null,然后线程退出。

2、再就是线程执行提交任务到线程池时而处于阻塞状态,就会导致报错抛出 InterruptedException 异常;处于正常运行状态下则会执行完当前任务,然后通过 getTask() 方法返回 null 来退出。

Q2:如何判断线程池里的任务执行完毕了

面试官:如何判断线程池是否全部完成?

  1. isTerminated() 判断方式,在执行 shutdown() ,关闭线程池后,判断是否所有任务已经完成。

  2. ThreadPoolExecutor 的 getCompletedTaskCount() 方法,判断完成任务数和全部任务数是否相等。

  3. CountDownLatch 计数器,使用闭锁计数来判断是否全部完成。

  4. 手动维护一个公共计数 ,原理和闭锁类似,就是更加灵活。

  5. 使用 submit 向线程池提交任务,Future 判断任务执行状态。

方式一、isTerminated 方式

private static void shutdownTest() throws Exception {
    for (int i = 0; i < 30; i++) {
        int index = i;
        pool.execute(() -> sleepMtehod(index));
    }
    pool.shutdown();
    while (!pool.isTerminated()){
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("还没停止。。。");
    }
    System.out.println("全部执行完毕");
}

在主线程中进行循环判断,全部任务是否已经完成。在执行全部任务后,对线程池进行 shutdown() 有序关闭,然后循环判断 isTerminated() ,线程池是否全部完成。

方式二:getCompletedTaskCount

private static void taskCountTest() throws Exception {
        for (int i = 0; i < 30; i++) {
            int index = i;
            pool.execute(() -> sleepMtehod(index));
        }
        //当线程池完成的线程数等于线程池中的总线程数
        while (!(pool.getTaskCount() == pool.getCompletedTaskCount())) {
            System.out.println("任务总数:" + pool.getTaskCount() + "; 已经完成任务数:" + pool.getCompletedTaskCount());
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("还没停止。。。");
        }
        System.out.println("全部执行完毕");
    }

还是一样在主线程循环判断,主要就两个方法:

  • getTaskCount() :返回计划执行的任务总数。由于任务和线程的状态可能在计算过程中动态变化,因此返回的值只是一个近似值。

  • getCompletedTaskCount() :返回完成执行的任务的大致总数。因为任务和线程的状态可能在计算过程中动态地改变,所以返回的值只是一个近似值,但是在连续的调用中并不会减少。

方式三:CountDownLatch 计数器

private static void countDownLatchTest() throws Exception {
     //计数器,判断线程是否执行结束
     CountDownLatch taskLatch = new CountDownLatch(30);
     for (int i = 0; i < 30; i++) {
         int index = i;
         pool.execute(() -> {
             sleepMtehod(index);
             taskLatch.countDown();
             System.out.println("当前计数器数量:" + taskLatch.getCount());
         });
     }
     //当前线程阻塞,等待计数器置为0
     taskLatch.await();
     System.out.println("全部执行完毕");
 }

这种方法,呃,应该是看起来比较高级的,我也不知道别的大佬怎么写的,反正我就用这个。

缺点 :需要提前知道线程数量

方式四:Future 判断任务执行状态

Future 是用来装载线程结果的,不过,用这个来进行判断写代码总感觉怪怪的。

因为 Future 只能装载一条线程的返回结果,多条线程总不能用 List 在接收 Future 。

这里就开一个线程做个演示:

private static void futureTest() throws Exception {
    Future<?> future = pool.submit(() -> sleepMtehod(1));
    while (!future.isDone()){
        Thread.sleep(500);
        System.out.println("还没停止。。。");
    }
    System.out.println("全部执行完毕");
}

这种方式就不写优缺点了,因为 Future 的主要使用场景并不是用于判断任务执行状态。

Q3:Android中的四种线程池

Android 四种线程池 - 简书

1. newCachedThreadPool() 缓存线程池

public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
        60L, TimeUnit.SECONDS,
        new SynchronousQueue<Runnable>());
}

核心线程数为0, 线程池的最大线程数Integer.MAX_VALUE。而Integer.MAX_VALUE是一个很大的数,也差不多可以说 这个线程池中的最大线程数可以任意大。

对于newCachedThreadPool他的任务队列采用的是SynchronousQueue,上面说到在SynchronousQueue内部没有任何容量的阻塞队列。SynchronousQueue内部相当于一个空集合,我们无法将一个任务插入到SynchronousQueue中。所以说在线程池中如果现有线程无法接收任务,将会创建新的线程来执行任务。

2. newFixedThreadPool 定长线程池

ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

在这个线程池中 所容纳最大的线程数就是我们设置的核心线程数。 如果线程池的线程处于空闲状态的话,它们并不会被回收,除非是这个线程池被关闭。如果所有的线程都处于活动状态的话,新任务就会处于等待状态,直到有线程空闲出来。

由于newFixedThreadPool只有核心线程,并且这些线程都不会被回收,也就是 它能够更快速的响应外界请求 。从下面的newFixedThreadPool方法的实现可以看出,newFixedThreadPool只有核心线程,并且不存在超时机制,采用LinkedBlockingQueue,所以对于任务队列的大小也是没有限制的。

3. newSingleThreadExecutor() 单一线程的线程池

public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService
    (new ThreadPoolExecutor(1, 1,
        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

通过Executors中的newSingleThreadExecutor方法来创建,在这个线程池中只有一个核心线程,对于任务队列没有大小限制,也就意味着这一个任务处于活动状态时,其他任务都会在任务队列中排队等候依次执行。

newSingleThreadExecutor将所有的外界任务统一到一个线程中支持,所以在这个任务执行之间我们不需要处理线程同步的问题。

4. newScheduledThreadPool 定时,定周期线程池 类似于Timer。

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
          new DelayedWorkQueue());
}

它的核心线程数是固定的,对于非核心线程几乎可以说是没有限制的,并且当非核心线程处于限制状态的时候就会立即被回收。

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