线程池以及HashTable, HashMap, ConcurrentHashMap之间的区别

什么是线程池

线程池（Thread Pool）是一种线程使用模式，提前创建一定数量的线程并进行复用，统一管理线程的创建、销毁和调度，从而：

• 降低线程创建和销毁的开销
• 提高程序响应速度
• 防止线程数量失控导致系统资源耗尽

线程池的核心参数

• Java中线程池的核心实现类是 ThreadPoolExecutor。

public ThreadPoolExecutor(
    int corePoolSize,
    int maximumPoolSize,
    long keepAliveTime,
    TimeUnit unit,
    BlockingQueue<Runnable> workQueue,
    ThreadFactory threadFactory,
    RejectedExecutionHandler handler
)

1. corePoolSize（核心线程数）

• 线程池中长期存活的线程数量
• 即使空闲，也不会被销毁（除非设置允许回收）
• 作用：保证线程池的基本处理能力

2. maximumPoolSize（最大线程数）

• 线程池中允许存在的最大线程数量
• 当任务很多、队列已满时，才会创建新线程
• 作用：限制线程数量，防止资源耗尽

3. keepAliveTime（空闲存活时间）

• 非核心线程空闲时，最多存活时间
• 超过该时间将被回收

4. unit（时间单位）

• keepAliveTime 的时间单位
• 如：TimeUnit.SECONDS

5. workQueue（任务队列）

• 用于存放等待执行的任务
• 常见实现：

队列	特点
LinkedBlockingQueue	无界队列（可能 OOM）
ArrayBlockingQueue	有界队列
SynchronousQueue	不存任务，直接交给线程
DelayQueue	延时任务

6. threadFactory（线程工厂）

• 用于创建线程
• 可自定义线程名、优先级、是否守护线程
• 方便排查问题、日志定位

7. handler（拒绝策略）

• 当线程池线程数已满 + 队列已满时触发。

策略	行为
AbortPolicy	抛异常（默认）
CallerRunsPolicy	调用者自己执行
DiscardPolicy	直接丢弃任务
DiscardOldestPolicy	丢弃最早任务

线程池的工作流程

• 线程池处理任务的完整逻辑可总结为5个步骤:

flowchart TD A[提交任务] --> B{核心线程池是否满？} B -- 否 --> C[创建核心线程执行任务] B -- 是 --> D{任务队列是否满？} D -- 否 --> E[任务加入队列等待] D -- 是 --> F{线程池是否达到最大线程数？} F -- 否 --> G[创建非核心线程执行任务] F -- 是 --> H[执行拒绝策略]

Executors创建常见线程池

• Java提供了Executors工具类，快速创建线程池（但生产环境不推荐直接使用）。

1. FixedThreadPool（固定大小线程池）

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);

• 特点
  • 线程数量固定
  • 使用 无界队列 LinkedBlockingQueue
• 风险
  • 任务过多可能 OOM(内存溢出)
• 适用场景
  • 任务量稳定
  • 并发数可控

2. SingleThreadExecutor（单线程池）

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();

• 特点
  • 只有一个线程
  • 保证任务顺序执行
• 风险
  • 任务堆积可能 OOM(内存溢出)

3. CachedThreadPool（缓存线程池）

ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();

• 特点
  • 线程数不固定
  • 空闲线程 60s 回收
  • 使用 SynchronousQueue
• 风险
  • 线程数无限增长，容易耗尽CPU

4. ScheduledThreadPool（定时线程池）

ScheduledExecutorService pool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

• 特点:支持定时、周期任务

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HashTable, HashMap, ConcurrentHashMap 之间的区别

主要区别：

对比点	Hashtable	HashMap	ConcurrentHashMap
线程安全	安全	不安全	安全
实现方式	数组+链表	数组+链表+红黑树 (JDK 1.8)	数组+链表+红黑树 + CAS + synchronized
锁的粒度	synchronized 整表加锁	无锁	分段锁/桶级锁 (锁定头节点)
性能	最差	最好	高并发下最好
允许 key 为 null	不允许	允许 1 个	不允许
允许 value 为 null	不允许	允许	不允许
是否推荐使用	不推荐	推荐（单线程）	推荐（并发）
扩容机制	整体扩容，扩容时阻塞所有操作	整体扩容，扩容时阻塞所有操作	分段 / 分桶扩容，不阻塞全部操作