小米面试：如何实现优先级线程池？

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我们知道，线程池中的所有线程都是由统一的线程工厂来创建的，当我们指定线程工厂时，线程池中的所有线程会使用我们指定的线程工厂来创建线程；但如果没有指定线程工厂，则会使用默认的线程工厂 DefaultThreadFactory 来创建线程，核心源码如下：EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

DefaultThreadFactory() {    @SuppressWarnings("removal")    SecurityManager s = System.getSecurityManager();    group = (s != null) ? s.getThreadGroup() :                          Thread.currentThread().getThreadGroup();    namePrefix = "pool-" +                  poolNumber.getAndIncrement() +                 "-thread-";}

那么问题来了，面试官问的是“如何实现优先级线程池？”，为什么我们一上来先讲了线程工厂呢？EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

这是因为，当我们讲到线程池优先级的时候，我们首先会想到线程的优先级，所以按照惯性思考，当面试官问到如何使用实现优先级线程池时，我们首先会考虑是不是在创建线程池的时候，可以通过某种方法来创建不同的线程优先级，从而实现优先级线程池？这就是开头我们一上来就讲线程工厂的原因。EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

那在线程工厂中如何设置线程的优先级呢？EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

它的设置也比较简单，如下代码所示：EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

import java.util.concurrent.ThreadFactory;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class CustomThreadPoolExecutorDemo {    public static void main(String[] args) {        // 自定义线程工厂        ThreadFactory threadFactory = new CustomThreadFactory();        // 创建线程池        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 2, 0,                                                              TimeUnit.MILLISECONDS,                                                              new LinkedBlockingQueue<>(),                                                              threadFactory);        // 提交任务        executor.execute(() -> System.out.println("Task 1"));        executor.execute(() -> System.out.println("Task 2"));        // 关闭线程池        executor.shutdown();    }    static class CustomThreadFactory implements ThreadFactory {        @Override        public Thread newThread(Runnable r) {            Thread thread = new Thread(r);            // 设置线程优先级为最低优先级            thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);             return thread;        }    }}

但是这种方式也有问题，那就是线程工厂是统一的，所以即使能在线程工厂中设置线程的优先级，那么也是将整个线程池中的所有线程都设置成统一的优先级了，而不能解决咱们本文提出的问题的，那如何才能实现优先级线程池呢？EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

1.优先级线程池实现思路

转念一想，既然不能在线程优先级上下功夫，但我们是否可以在线程池的任务队列上动点心思呢？EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

此时我们想到，可以使用 PriorityBlockingQueue 优先级队列来对任务进行排序啊（PriorityBlockingQueue 天生支持按照优先级自动排序任务的），这样不就能保证优先级高的任务会被线程池优先获取并执行了嘛！EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

所以，有时候一条路走不通的时候，我们可以尝试换一个思路再试试。EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

2.优先级队列使用

我们先来测试一下 PriorityBlockingQueue 的使用，以尝试其可行性，示例代码如下：EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;public class PriorityBlockingQueueExample {    public static void main(String[] args) {        PriorityBlockingQueue<Task> priorityQueue = new PriorityBlockingQueue<>();        // 添加任务到优先级队列        priorityQueue.add(new Task("Task 1", 1));        priorityQueue.add(new Task("Task 4", 4));        priorityQueue.add(new Task("Task 3", 3));        priorityQueue.add(new Task("Task 2", 2));        // 从优先级队列中取出任务并执行        while (!priorityQueue.isEmpty()) {            Task task = priorityQueue.poll();            if (task != null) {                task.execute();            }        }    }    static class Task implements Comparable<Task> {        private String name;        private int priority;        public Task(String name, int priority) {            this.name = name;            this.priority = priority;        }        public void execute() {            System.out.println("Executing task: " + name);        }        @Override        public int compareTo(Task o) {            return Integer.compare(this.priority, o.priority);        }    }}

以上程序的执行结果如下：EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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从上述结果和代码可以看出，我们添加任务的顺序是：1、4、3、2，但最终会按照优先级排队执行的顺序是：1、2、3、4，执行结果符合我们的预期，优先级高的任务先被执行了（数字越小，优先级越高）。EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

3.优先级线程池

因此，我们实现的优先级线程池的最终代码如下：EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

import java.util.concurrent.BlockingQueue;import java.util.concurrent.PriorityBlockingQueue;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class PriorityThreadPool {    public static void main(String[] args) {        BlockingQueue<Runnable> queue = new PriorityBlockingQueue<>(1000);        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(1, 1,                0, TimeUnit.SECONDS, queue        );        for (int i = 0; i < 100; i++) {            int finalI = i;            executor.execute(new PriorityTask(i, () -> {                try {                    Thread.sleep(1000);                } catch (InterruptedException e) {                    throw new RuntimeException(e);                }                System.out.println("优先级：" + finalI);            }));        }    }    static class PriorityTask implements Runnable, Comparable<PriorityTask> {        private final int priority;        private final Runnable task;        public PriorityTask(int priority, Runnable task) {            this.priority = priority;            this.task = task;        }        @Override        public void run() {            task.run();        }        @Override        public int compareTo(PriorityTask other) {            // 优先级高的任务应该排在前面（数字越小优先级越大）            return Integer.compare(this.priority, other.priority);        }    }}

以上程序执行结果如下：EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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从上述结果可以看出，线程池是完全按照优先级从高到低的顺序执行的（数字越小优先级越高），如果将 compareTo 中的排序方法倒置之后，那么线程池的执行顺序就完全相反了，可见使用 PriorityBlockingQueue 实现优先级线程池的效果非常显著。EAW28资讯网——每日最新资讯28at.com

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