Java线程池深度解析：自定义与线程调度

本文档主要探讨了Java中关于八股文的“线程池”部分，特别是自定义线程池的设计与实现。自定义线程池的关键在于使用一个阻塞队列来平衡生产者和消费者的工作速率。这个队列包含以下组件： 1. **任务队列**：用于存放待执行的任务，是生产者和消费者之间的桥梁。 - 当队列为空时，消费者线程会被阻塞直到有新的任务到来。 - 队列满时，生产者线程会被阻塞，直到有消费者线程处理完任务。 2. **锁**：用来同步线程对队列的操作，确保线程安全。 - 生产者和消费者通过竞争锁获取执行权限。 - 在读取任务或添加任务后，必须释放锁以允许其他线程继续。 3. **条件变量**（如`emptyWaitSet`和`fullWaitSet`）：在队列空或满时，用于线程间的通信，使得线程在满足特定条件时进入或退出等待状态。 4. **队列容量**：限制队列能存储的最大任务数量，防止无限增长。 5. **方法**： - `阻塞获取`（`take()`）：消费者尝试获取任务，如果没有任务则等待直到有任务可用。 - `阻塞添加`（未明确提及，但类似`offer()`）：生产者将任务放入队列，如果没有空间则等待。 6. **线程池**： - 除了阻塞队列外，线程池还包含一组线程用于执行任务。 - **属性**包括任务队列、线程集合（工作线程）、核心线程数（最低运行线程数）、获取任务超时时间和拒绝策略（处理任务过多时的行为）。 - **方法**包括`execute()`，它根据线程池状态决定是新建线程执行任务还是将任务放入队列，同时可能触发拒绝策略。 线程池的设计旨在提高系统的并发性能和资源利用率，通过控制线程的数量和任务的处理方式，避免了频繁创建和销毁线程带来的开销，确保了任务在合适的时间被处理。这种设计广泛应用于多线程编程中，尤其在高并发场景下，能够显著提升程序的执行效率和响应能力。