⭐ 题目日期：

京东 - 2024/12/26

📝 题解：

SingleThreadExecutor 是 Java 中通过 Executors 工具类提供的一种单线程的线程池，底层基于 ThreadPoolExecutor 实现。它保证所有任务按提交顺序依次执行，且在任何情况下（包括线程异常退出）仅有一个工作线程存活，适合需要严格顺序执行任务的场景。

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核心特性

1. 单线程执行
   无论提交多少任务，始终只有一个工作线程处理任务，天然线程安全。
2. 自动重建线程
   若线程因异常终止，线程池会自动创建新线程继续执行后续任务。
3. 无界任务队列
   默认使用 LinkedBlockingQueue（容量为 Integer.MAX_VALUE），任务可无限堆积，需警惕内存溢出（OOM）。

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创建方式

通过 Executors.newSingleThreadExecutor() 工厂方法创建：

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

底层实际是配置好的 ThreadPoolExecutor：

new ThreadPoolExecutor(
    1,  // 核心线程数 = 1
    1,  // 最大线程数 = 1
    0L, // 空闲线程存活时间（无意义，因核心线程数=最大线程数）
    TimeUnit.MILLISECONDS,
    new LinkedBlockingQueue<>() // 无界队列
);

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适用场景

1. 任务需严格顺序执行
   例如：日志顺序写入、事件队列处理。
2. 避免多线程竞争开销
   单线程无锁操作，简化并发控制。
3. 替代手动管理单线程
   利用线程池的任务队列和生命周期管理功能。

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示例代码

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class SingleThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();

        // 提交10个任务
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int taskId = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("任务 " + taskId + " 由线程 " + Thread.currentThread().getName() + " 执行");
                if (taskId == 5) {
                    throw new RuntimeException("模拟任务异常"); // 线程异常终止后，线程池会重建新线程
                }
            });
        }

        executor.shutdown(); // 关闭线程池
    }
}

输出：

任务 0 由线程 pool-1-thread-1 执行
任务 1 由线程 pool-1-thread-1 执行
...
任务 5 由线程 pool-1-thread-1 执行
Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.RuntimeException: 模拟任务异常
任务 6 由线程 pool-1-thread-2 执行  // 异常后自动重建线程
任务 7 由线程 pool-1-thread-2 执行
...

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注意事项

1. 避免无界队列内存溢出
   默认使用无界队列（LinkedBlockingQueue），若任务提交速度远快于处理速度，可能导致 OutOfMemoryError。
   解决方案：自定义 ThreadPoolExecutor，改用有界队列并设置拒绝策略。

2. 异常处理
   任务抛出的异常会导致线程终止，但线程池会自动重建线程。可通过以下方式捕获异常：

   executor.submit(() -> {
       try {
           // 任务代码
       } catch (Exception e) {
           e.printStackTrace();
       }
   });

   或使用 Future 获取异常信息：

   Future<?> future = executor.submit(task);
   try {
       future.get();
   } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
       e.printStackTrace();
   }

3. 关闭线程池
   使用 shutdown() 平滑关闭，或 shutdownNow() 强制终止未执行任务。

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与手动创建单线程的区别

对比项	SingleThreadExecutor	手动创建 Thread
任务队列管理	支持任务缓冲，避免资源耗尽	需自行实现队列逻辑
线程重建	自动重建异常终止的线程	需手动捕获异常并重启线程
生命周期管理	提供统一的关闭接口	需手动控制线程启停

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总结

SingleThreadExecutor 是一种简单但强大的线程池，适用于需要顺序执行任务且希望减少并发复杂性的场景。通过合理使用，既能简化代码，又能利用线程池的自动管理能力，避免手动操作单线程的繁琐和潜在风险。