面试官不按套路，竟然问我Java线程池是怎么统计线程空闲时间？原创
1年前
265335
背景介绍：
你刚从学校毕业后，到新公司实习，试用期又被毕业，然后你又不得不出来面试，好在面试的时候碰到个美女面试官！
面试官： 小伙子，我看你简历上写的项目中用到了线程池，你知道线程池是怎样实现复用线程的？
这面试官是不是想坑我？是不是摆明了不让我通过？
难道你不应该问线程池有哪些核心参数？每个参数具体作用是什么？
往线程池中不断提交任务，线程池的处理流程是什么？
这些才是你应该问的，这些八股文我已经背熟了，你不问，瞎问什么复用线程？
幸亏我看了一灯的八股文，听我给你背一遍！
我： 线程池复用线程的逻辑很简单，就是在线程启动后，通过while死循环，不断从阻塞队列中拉取任务，从而达到了复用线程的目的。
具体源码如下：
// 线程执行入口
public void run() {
runWorker(this);
}
// 线程运行核心方法
final void runWorker(Worker w) {
Thread wt = Thread.currentThread();
Runnable task = w.firstTask;
w.firstTask = null;
w.unlock();
boolean completedAbruptly = true;
try {
// 1. 使用while死循环，不断从阻塞队列中拉取任务
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
// 加锁，保证thread不被其他线程中断（除非线程池被中断）
w.lock();
// 2. 校验线程池状态，是否需要中断当前线程
if ((runStateAtLeast(ctl.get(), STOP) ||
(Thread.interrupted() &&
runStateAtLeast(ctl.get(), STOP))) &&
!wt.isInterrupted())
wt.interrupt();
try {
beforeExecute(wt, task);
Throwable thrown = null;
try {
// 3. 执行run方法
task.run();
} catch (RuntimeException x) {
thrown = x;
throw x;
} catch (Error x) {
thrown = x;
throw x;
} catch (Throwable x) {
thrown = x;
throw new Error(x);
} finally {
afterExecute(task, thrown);
}
} finally {
task = null;
w.completedTasks++;
w.unlock();
}
}
completedAbruptly = false;
} finally {
processWorkerExit(w, completedAbruptly);
}
}
runWorker方法逻辑很简单，就是不断从阻塞队列中拉取任务并执行。
面试官： 小伙子，有点东西。我们都知道线程池会回收超过空闲时间的线程，那么线程池是怎么统计线程的空闲时间的？
美女面试官的问题真刁钻，让人头疼啊！这问的也太深了吧！
没看过源码的话，真不好回答。
我： 嗯...，可能是有个监控线程在后台不停的统计每个线程的空闲时间，看到线程的空闲时间超过阈值的时候，就回收掉。
面试官： 小伙子，你的想法挺不错，逻辑很严谨，你确定线程池内部是这么实现的吗？
问得我有点不自信了，没看过源码不能瞎蒙。
我还是去瞅一眼一灯写的八股文吧。
我： 这个我知道，线程池统计线程的空闲时间的实现逻辑很简单。
阻塞队列（BlockingQueue）提供了一个**poll(time, unit)**方法用来拉取数据，作用就是： 当队列为空时，会阻塞指定时间，然后返回null。
线程池就是就是利用阻塞队列的这个方法，如果在指定时间内拉取不到任务，就表示该线程的存活时间已经超过阈值了，就要被回收了。
具体源码如下：
// 从阻塞队列中拉取任务
private Runnable getTask() {
boolean timedOut = false;
for (; ; ) {
int c = ctl.get();
int rs = runStateOf(c);
// 1. 如果线程池已经停了，或者阻塞队列是空，就回收当前线程
if (rs >= SHUTDOWN && (rs >= STOP || workQueue.isEmpty())) {
decrementWorkerCount();
return null;
}
int wc = workerCountOf(c);
// 2. 再次判断是否需要回收线程
boolean timed = allowCoreThreadTimeOut || wc > corePoolSize;
if ((wc > maximumPoolSize || (timed && timedOut))
&& (wc > 1 || workQueue.isEmpty())) {
if (compareAndDecrementWorkerCount(c))
return null;
continue;
}
try {
// 3. 在指定时间内，从阻塞队列中拉取任务
Runnable r = timed ?
workQueue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.NANOSECONDS) :
workQueue.take();
if (r != null)
return r;
// 4. 如果没有拉取到任务，就标识该线程已超时，然后就被回收
timedOut = true;
} catch (InterruptedException retry) {
timedOut = false;
}
}
}
面试官： 小伙子，可以啊，你是懂线程池源码的。再问你个问题，如果线程池抛异常了，也没有try/catch，会发生什么？
美女面试官你这是准备打破砂锅问到底，铁了心不让我过，是吧？
我的代码风格是很严谨的，谁写的业务代码不try/catch，也没遇到过这种情况。
让我再看一下一灯总结的八股文吧。
我： 有了，线程池中的代码如果抛异常了，也没有try/catch，会从线程池中删除这个异常线程，并创建一个新线程。
不信的话，我们可以测试验证一下：
/**
* @author 一灯架构
* @apiNote 线程池示例
**/
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 1. 创建一个单个线程的线程池
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
// 2. 往线程池中提交3个任务
for (int i = 0; i < 3; i++) {
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 关注公众号：一灯架构");
throw new RuntimeException("抛异常了！");
});
}
// 3. 关闭线程池
executorService.shutdown();
}
}
输出结果：
pool-1-thread-1 关注公众号：一灯架构
pool-1-thread-2 关注公众号：一灯架构
pool-1-thread-3 关注公众号：一灯架构
Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.RuntimeException: 抛异常了！
at com.yideng.SynchronousQueueDemo.lambda$main$0(ThreadPoolDemo.java:21)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "pool-1-thread-2" java.lang.RuntimeException: 抛异常了！
at com.yideng.SynchronousQueueDemo.lambda$main$0(ThreadPoolDemo.java:21)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
Exception in thread "pool-1-thread-3" java.lang.RuntimeException: 抛异常了！
at com.yideng.SynchronousQueueDemo.lambda$main$0(ThreadPoolDemo.java:21)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)
从输出结果中可以看出，线程名称并不是同一个，而是累加的，说明原线程已经被回收，新建了个线程。
我们再看一下源码，验证一下：
// 线程抛异常后，退出逻辑
private void processWorkerExit(ThreadPoolExecutor.Worker w, boolean completedAbruptly) {
if (completedAbruptly)
decrementWorkerCount();
final ReentrantLock mainLock = this.mainLock;
mainLock.lock();
try {
completedTaskCount += w.completedTasks;
// 1. 从工作线程中删除当前线程
workers.remove(w);
} finally {
mainLock.unlock();
}
// 2. 中断当前线程
tryTerminate();
int c = ctl.get();
if (runStateLessThan(c, STOP)) {
if (!completedAbruptly) {
int min = allowCoreThreadTimeOut ? 0 : corePoolSize;
if (min == 0 && !workQueue.isEmpty())
min = 1;
if (workerCountOf(c) >= min)
return; // replacement not needed
}
// 3. 新建一个线程
addWorker(null, false);
}
}
如果想统一处理异常，可以自定义线程创建工厂，在工厂里面设置异常处理逻辑。
/**
* @author 一灯架构
* @apiNote 线程池示例
**/
public class ThreadPoolDemo {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
// 1. 创建一个单个线程的线程池
ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor(runnable -> {
// 2. 自定义线程创建工厂，并设置异常处理逻辑
Thread thread = new Thread(runnable);
thread.setUncaughtExceptionHandler((t, e) -> {
System.out.println("捕获到异常：" + e.getMessage());
});
return thread;
});
// 3. 往线程池中提交3个任务
for (int i = 0; i < 3; i++) {
executorService.execute(() -> {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 关注公众号：一灯架构");
throw new RuntimeException("抛异常了！");
});
}
// 4. 关闭线程池
executorService.shutdown();
}
}
输出结果：
Thread-0 关注公众号：一灯架构
捕获到异常：抛异常了！
Thread-1 关注公众号：一灯架构
捕获到异常：抛异常了！
Thread-2 关注公众号：一灯架构
捕获到异常：抛异常了！
面试官： 小伙子，论源码，还是得看你，还是你背的熟。现在我就给你发offer，薪资直接涨10%，明天9点就来上班吧，咱们公司实行996工作制。
我是「一灯架构」，如果本文对你有帮助，欢迎各位小伙伴点赞、评论和关注，感谢各位老铁，我们下期见
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