1. 线程池核心原理 (ThreadPoolExecutor)
在生产环境中，我们永远推荐通过 ThreadPoolExecutor 手动创建线程池，而不是使用 Executors 的预设方法。
1.1 七大核心参数
public ThreadPoolExecutor(
int corePoolSize, // 1. 核心线程数 (常驻线程)
int maximumPoolSize, // 2. 最大线程数
long keepAliveTime, // 3. 非核心线程空闲存活时间
TimeUnit unit, // 4. 时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 5. 任务队列 (存放等待执行的任务)
ThreadFactory threadFactory, // 6. 线程工厂 (用于给线程起名)
RejectedExecutionHandler handler // 7. 拒绝策略 (队列和线程都满时的处理)
)1.2 执行流程 (原理)
- 提交任务：首先判断 核心线程数 是否已满。
- 入队：如果核心线程已满，任务进入 阻塞队列 (
workQueue)。 - 扩容：如果队列也满了，判断当前线程数是否达到 最大线程数。未达到则创建非核心线程立即执行。
- 拒绝：如果达到最大线程数且队列已满，触发 拒绝策略 (
handler)。
2. JDK 预设线程池详解
虽然不推荐直接使用，但在特定小型工具类场景中仍有其价值。
2.1 FixedThreadPool (固定大小)
- 原理：
corePoolSize==maximumPoolSize。 - 场景：已知并发压力，需要限制资源消耗的场景。
- 危险：默认使用
LinkedBlockingQueue(无界队列)，任务堆积可能导致 OOM。
2.2 CachedThreadPool (缓存池)
- 原理：核心线程 0，最大线程
Integer.MAX_VALUE，线程空闲 60s 回收。 - 场景：执行大量短期、轻量级的异步任务。
- 危险：瞬时任务过多会创建海量线程，导致 CPU 100% 或 OOM。
2.3 SingleThreadExecutor (单线程)
- 原理：核心与最大线程均为 1，使用无界队列。
- 场景：需要保证任务按 顺序执行 的场景（如日志写入）。
2.4 ScheduledThreadPool (定时任务)
- 原理：支持延迟执行或周期性执行。
- 场景：简单的清理任务、心跳检测。
2.5 WorkStealingPool (JDK 8+ 任务窃取)
- 原理：基于
ForkJoinPool，每个线程都有自己的双端队列，空闲线程会从其他线程队列末尾“窃取”任务。 - 场景：耗时较长的并行计算，能极大地提高多核 CPU 利用率。
3. 拒绝策略选择
| 策略 | 说明 | 适用场景 |
|---|---|---|
| AbortPolicy (默认) | 直接抛出异常 | 关键业务，必须感知任务丢失 |
| CallerRunsPolicy | 由提交任务的线程执行 | 只要主线程不垮，任务最终会被执行 |
| DiscardPolicy | 直接丢弃任务，不报错 | 无关紧要的日志、监控推送 |
| DiscardOldestPolicy | 丢弃队列里最老的任务 | 关注最新数据的场景 |
4. JDK 21 虚拟线程 (Virtual Threads)
这是 Java 并发编程史诗级的更新（Project Loom）。
4.1 为什么需要虚拟线程？
- 传统平台线程：由 OS 调度，一个线程约占 1MB 内存，上下文切换成本高。1000 个线程就可能让系统吃力。
- 虚拟线程：由 JVM 调度，极其轻量（KB 级别）。你可以轻松开启 100 万个 虚拟线程而不会压垮内存。
4.2 实战代码
直接创建
Thread.startVirtualThread(() -> {
System.out.println("运行在虚拟线程中: " + Thread.currentThread());
});配合线程池 (ExecutorService)
JDK 21 专门为虚拟线程提供了新的执行器：
try (var executor = Executors.newVirtualThreadPerTaskExecutor()) {
IntStream.range(0, 10000).forEach(i -> {
executor.submit(() -> {
// 模拟阻塞 IO (虚拟线程在这里会自动让出底层平台线程)
Thread.sleep(Duration.ofSeconds(1));
return i;
});
});
} // 自动关闭并等待任务完成4.3 适用场景
- 高并发 IO 密集型：Web 服务、数据库操作、文件读写。
- 注意：对于 CPU 密集型（如加密、图像处理），虚拟线程并不能带来性能提升，仍应使用传统的固定大小线程池。
5. 最佳实战建议
- 线程命名：使用
ThreadFactory为线程起名，方便jstack排查。 - 有界队列：永远不要使用无界队列，防止 OOM。
- 关闭线程池：在应用关闭时，务必调用
shutdown()或shutdownNow()。 - 核心线程预热：可以使用
prestartAllCoreThreads()在初始化时就启动核心线程。