⭐ 题目日期：

字节 - 2024/12/25

📝 题解：

在 Java 线程池中，当所有线程都处于忙碌状态且没有空闲线程时，任务的去向和处理方式取决于 线程池的配置参数 和 任务队列的状态。以下是详细处理流程和应对策略：

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1. 线程池处理任务的优先级流程

当新任务提交到线程池时，处理逻辑遵循以下顺序：

1. 使用核心线程：如果当前线程数 < 核心线程数（corePoolSize），立即创建新线程执行任务。
2. 任务入队：如果核心线程已满，任务会被放入工作队列（workQueue）等待。
3. 创建非核心线程：如果队列已满且当前线程数 < 最大线程数（maximumPoolSize），创建新线程执行任务。
4. 触发拒绝策略：如果队列和线程数均达上限，执行拒绝策略（RejectedExecutionHandler）。

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2. 无空闲线程时的具体处理

当所有线程都在忙碌（无空闲线程）时，任务的处理方式分两种情况：

(1) 队列未满

• 任务进入队列等待：
  新提交的任务会被放入工作队列（如 LinkedBlockingQueue），等待空闲线程从队列中取出执行。
• 示例场景：
  • 核心线程数 = 5，最大线程数 = 10，队列容量 = 100。
  • 当前 5 个核心线程都在忙碌，第 6~105 个任务进入队列等待。
  • 当核心线程处理完当前任务后，会从队列中取出任务继续执行。

(2) 队列已满

• 创建非核心线程：
  如果队列已满且当前线程数 < 最大线程数，线程池会创建新线程（非核心线程）执行任务。
• 触发拒绝策略：
  如果队列和线程数均达上限，新任务会被拒绝，具体行为由拒绝策略决定。

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3. 拒绝策略详解

当队列和线程数均满时，线程池根据 RejectedExecutionHandler 处理新任务：

策略	行为	适用场景
AbortPolicy（默认）	抛出 RejectedExecutionException，中断提交任务。	需要严格监控任务提交失败的场景。
CallerRunsPolicy	由提交任务的线程（如主线程）直接执行该任务。	希望任务不被丢弃，但可能拖慢调用者。
DiscardPolicy	静默丢弃新任务，不抛异常也不执行。	允许丢弃部分任务的场景（如日志记录）。
DiscardOldestPolicy	丢弃队列中最旧的任务（队首），然后重新尝试提交当前任务。	优先处理新任务，允许丢弃旧任务。

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4. 线程池配置优化建议

为避免任务堆积或拒绝，需合理配置线程池参数：

(1) 核心参数建议

• 核心线程数（corePoolSize）：
  • CPU 密集型任务：设置为 CPU 核心数（Runtime.getRuntime().availableProcessors()）。
  • I/O 密集型任务：可适当增大（如 CPU 核心数 × 2）。
• 最大线程数（maximumPoolSize）：
  • 根据系统承载能力和任务特性调整（如 corePoolSize × 2）。
• 队列容量（workQueue）：
  • 避免无界队列（如 LinkedBlockingQueue 不指定容量），防止内存溢出。
  • 使用有界队列（如 ArrayBlockingQueue）并设置合理容量。

(2) 动态调整（仅适用部分线程池）

通过 ThreadPoolExecutor 的方法动态调整参数：

executor.setCorePoolSize(10);     // 调整核心线程数
executor.setMaximumPoolSize(20);  // 调整最大线程数

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5. 实际案例分析

场景：电商秒杀系统的高并发请求

• 问题：瞬间大量请求涌入，线程池无空闲线程且队列已满。
• 解决方案：
  • 配置拒绝策略为 CallerRunsPolicy：由调用线程（如 Tomcat 的 HTTP 线程）直接处理，避免请求丢失。
  • 使用有界队列 + 合理最大线程数：防止线程池耗尽系统资源。
  • 结合熔断降级机制（如 Hystrix）：当线程池过载时，快速失败并返回友好提示。

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6. 总结

情况	任务处理方式
有空闲线程	立即分配线程执行任务。
无空闲线程，队列未满	任务进入队列等待。
无空闲线程，队列已满	创建非核心线程（若未达最大线程数） → 否则触发拒绝策略。

关键结论：

• 线程池通过 队列缓冲 和 动态扩缩容 平衡任务负载。
• 合理配置 corePoolSize、maximumPoolSize 和 workQueue 是避免任务堆积或拒绝的核心。
• 拒绝策略的选择需结合业务容忍度（如是否允许丢弃任务）。