全网最强Java面试题（全网最全、最细、附答案）

1、Object中有哪些方法    难度系数：⭐

1. protected Object clone()--->创建并返回此对象的一个副本。
2. boolean equals(Object obj)--->指示某个其他对象是否与此对象“相等
3. protected void finalize()--->当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。
4. Class<? extendsObject> getClass()--->返回一个对象的运行时类。
5. int hashCode()--->返回该对象的哈希码值。
6. void notify()--->唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。
7. void notifyAll()--->唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
8. String toString()--->返回该对象的字符串表示。
9. void wait()--->导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法。
         void wait(long timeout)--->导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll()方法，或者超过指定的时间量。
         void wait(long timeout, int nanos)--->导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify()

2、说一下集合体系    难度系数：⭐

3、ArrarList和LinkedList区别    难度系数：⭐              

1. ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2. 对于随机访问get和set，ArrayList效率优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
3. 对于新增和删除操作add和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。 这一点要看实际情况的。若只对单条数据插入或删除，ArrayList的速度反而优于LinkedList。但若是批量随机的插入删除数据，LinkedList的速度大大优于ArrayList. 因为ArrayList每插入一条数据，要移动插入点及之后的所有数据。

4、HashMap底层是 数组+链表+红黑树，为什么要用这几类结构   

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难度系数：⭐⭐

1. 数组 Node<K,V>[] table ,哈希表，根据对象的key的hash值进行在数组里面是哪个节点
2. 链表的作用是解决hash冲突，将hash值取模之后的对象存在一个链表放在hash值对应的槽位
3. 红黑树 JDK8使用红黑树来替代超过8个节点的链表，主要是查询性能的提升，从原来的O(n)到O(logn),
4. 通过hash碰撞，让HashMap不断产生碰撞，那么相同的key的位置的链表就会不断增长，当对这个Hashmap的相应位置进行查询的时候，就会循环遍历这个超级大的链表，性能就会下降，所以改用红黑树

5、HashMap和HashTable区别    难度系数：⭐

1. 线程安全性不同

HashMap是线程不安全的，HashTable是线程安全的，其中的方法是Synchronized，在多线程并发的情况下，可以直接使用HashTable，但是使用HashMap时必须自己增加同步处理。

1. 是否提供contains方法

HashMap只有containsValue和containsKey方法；HashTable有contains、containsKey和containsValue三个方法，其中contains和containsValue方法功能相同。

1. key和value是否允许null值

Hashtable中，key和value都不允许出现null值。HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个；可以有一个或多个键所对应的值为null。

1. 数组初始化和扩容机制

HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11，而HashMap为16，Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂，而HashMap则要求一定为2的整数次幂。

Hashtable扩容时，将容量变为原来的2倍加1，而HashMap扩容时，将容量变为原来的2倍。

6、线程的创建方式    难度系数：⭐

1. 继承Thread类创建线程
2. 实现Runnable接口创建线程
3. 使用Callable和Future创建线程   有返回值
4. 使用线程池创建线程

1. #### 代码演示

2. import java.util.concurrent.*;

3. public class threadTest{

4.     public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {

5.         //继承thread

6.         ThreadClass thread = new ThreadClass();

7.         thread.start();

8.         Thread.sleep(100);

9.         System.out.println("#####################");

11.         //实现runnable

12.         RunnableClass runnable = new RunnableClass();

13.         new Thread(runnable).start();

14.         Thread.sleep(100);

15.         System.out.println("#####################");

17.         //实现callable

18.         FutureTask futureTask = new FutureTask(new CallableClass());

19.         futureTask.run();

20.         System.out.println("callable返回值：" + futureTask.get());

21.         Thread.sleep(100);

22.         System.out.println("#####################");

24.         //线程池

25.         ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 2, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10));

26.         threadPoolExecutor.execute(thread);

27.         threadPoolExecutor.shutdown();

28.         Thread.sleep(100);

29.         System.out.println("#####################");

31.         //使用并发包Executors

32.         ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);

33.         executorService.execute(thread);

34.         executorService.shutdown();

35.     }

36. }

38. class ThreadClass extends Thread{

39.     @Override

40.     public void run() {

41.         System.out.println("我是继承thread形式：" + Thread.currentThread().getName());

42.     }

43. }

45. class RunnableClass implements Runnable{

46.     @Override

47.     public void run(){

48.         System.out.println("我是实现runnable接口：" + Thread.currentThread().getName());

49.     }

50. }

52. class CallableClass  implements Callable<String> {

53.     @Override

54.     public String call(){

55.         System.out.println("我是实现callable接口：");

56.         return "我是返回值，可以通过get方法获取";

57.     }

58. }

Java

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7、线程的状态转换有什么（生命周期）   难度系数：⭐

1. 新建状态(New) ：线程对象被创建后，就进入了新建状态。例如，Thread thread = new Thread()。
2. 就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后，其它线程调用了该对象的start()方法，从而来启动该线程。例如，thread.start()。处于就绪状态的线程，随时可能被CPU调度执行。
3. 运行状态(Running)：线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。
4. 阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：
   1. 等待阻塞 -- 通过调用线程的wait()方法，让线程等待某工作的完成。
   2. 同步阻塞 -- 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态。
   3. 其他阻塞 -- 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join(）等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
5. 死亡状态(Dead)：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

18、Java中有几种类型的流    难度系数：⭐

9、请写出你最常见的5个RuntimeException    难度系数：⭐

1. java.lang.NullPointerException

空指针异常；出现原因：调用了未经初始化的对象或者是不存在的对象。

1. java.lang.ClassNotFoundException

指定的类找不到；出现原因：类的名称和路径加载错误；通常都是程序试图通过字符串来加载某个类时可能引发异常。

1. java.lang.NumberFormatException

字符串转换为数字异常；出现原因：字符型数据中包含非数字型字符。

1. java.lang.IndexOutOfBoundsException

数组角标越界异常，常见于操作数组对象时发生。

1. java.lang.IllegalArgumentException

方法传递参数错误。

1. java.lang.ClassCastException

数据类型转换异常。

10、谈谈你对反射的理解    难度系数：⭐

1. 反射机制

所谓的反射机制就是java语言在运行时拥有一项自观的能力。通过这种能力可以彻底了解自身的情况为下一步的动作做准备。

Java的反射机制的实现要借助于4个类：class，Constructor，Field，Method;其中class代表的时类对 象，Constructor－类的构造器对象，Field－类的属性对象，Method－类的方法对象。通过这四个对象我们可以粗略的看到一个类的各个组成部分。

1. Java反射的作用

在Java运行时环境中，对于任意一个类，可以知道这个类有哪些属性和方法。对于任意一个对象，可以调用它的任意一个方法。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射（Reflection）机制。

1. Java 反射机制提供功能

在运行时判断任意一个对象所属的类。

在运行时构造任意一个类的对象。

在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

在运行时调用任意一个对象的方法

11、什么是 java 序列化，如何实现 java 序列化    难度系数：⭐

1. 序列化是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化。可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决在对对象流进行读写操作时所引发的问题。
2. 序 列 化 的 实 现 ： 将 需 要 被 序 列 化 的 类 实 现 Serializable 接 口 ， 该 接 口 没 有 需 要 实 现 的 方 法 ， implements Serializable 只是为了标注该对象是可被序列化的，然后使用一个输出流(如：FileOutputStream)来构造一个ObjectOutputStream(对象流)对象，接着，使用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(Object obj)方法就可以将参数为 obj 的对象写出(即保存其状态)，要恢复的话则用输入流。

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12、Http 常见的状态码    难度系数：⭐

1. 200 OK      //客户端请求成功
2. 301      Permanently Moved （永久移除)，请求的 URL 已移走。Response 中应该包含一个 Location URL, 说明资源现在所处的位置
3. 302      Temporarily Moved  临时重定向
4. 400      Bad Request //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
5. 401      Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和 WWW-Authenticate 报头域一起使用
6. 403      Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
7. 404      Not Found //请求资源不存在，eg：输入了错误的 URL
8. 500      Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
9. 503      Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

23、GET 和POST 的区别    难度系数：⭐

1. GET 请求的数据会附在URL 之后（就是把数据放置在 HTTP 协议头中），以?分割URL 和传输数据，参数之间以&相连，如：login.action?name=zhagnsan&password=123456。POST 把提交的数据则放置在是 HTTP 包的包体中。
2. GET 方式提交的数据最多只能是 1024 字节，理论上POST 没有限制，可传较大量的数据。其实这样说是错误的，不准确的：“GET 方式提交的数据最多只能是 1024 字节"，因为 GET 是通过 URL 提交数据，那么 GET 可提交的数据量就跟URL 的长度有直接关系了。而实际上，URL 不存在参数上限的问题，HTTP 协议规范没有对 URL 长度进行限制。这个限制是特定的浏览器及服务器对它的限制。IE 对URL 长度的限制是2083 字节(2K+35)。对于其他浏览器，如Netscape、FireFox 等，理论上没有长度限制，其限制取决于操作系统的支持。
3. POST 的安全性要比GET 的安全性高。注意：这里所说的安全性和上面 GET 提到的“安全”不是同个概念。上面“安全”的含义仅仅是不作数据修改，而这里安全的含义是真正的 Security 的含义，比如：通过 GET 提交数据，用户名和密码将明文出现在 URL 上，因为(1)登录页面有可能被浏览器缓存，(2)其他人查看浏览器的历史纪录，那么别人就可以拿到你的账号和密码了，除此之外，使用 GET 提交数据还可能会造成 Cross-site request forgery 攻击。
4. Get 是向服务器发索取数据的一种请求，而 Post 是向服务器提交数据的一种请求，在 FORM（表单）中，Method
5. 默认为"GET"，实质上，GET 和 POST 只是发送机制不同，并不是一个取一个发！

24、Cookie 和Session 的区别    难度系数：⭐

1. Cookie 是 web 服务器发送给浏览器的一块信息，浏览器会在本地一个文件中给每个 web 服务器存储 cookie。以后浏览器再给特定的 web 服务器发送请求时，同时会发送所有为该服务器存储的 cookie
2. Session 是存储在 web 服务器端的一块信息。session 对象存储特定用户会话所需的属性及配置信息。当用户在应用程序的 Web 页之间跳转时，存储在 Session 对象中的变量将不会丢失，而是在整个用户会话中一直存在下去
3. Cookie 和session 的不同点

无论客户端做怎样的设置，session 都能够正常工作。当客户端禁用 cookie 时将无法使用 cookie

在存储的数据量方面：session 能够存储任意的java 对象，cookie 只能存储 String 类型的对象

第二章-Java高级篇

1、HashMap底层源码    难度系数：⭐⭐⭐

HashMap的底层结构在jdk1.7中由数组+链表实现，在jdk1.8中由数组+链表+红黑树实现，以数组+链表的结构为例。

JDK1.8之前Put方法：

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JDK1.8之后Put方法：

HashMap基于哈希表的Map接口实现，是以key-value存储形式存在，即主要用来存放键值对。HashMap 的实现不是同步的，这意味着它不是线程安全的。它的key、value都可以为null。此外，HashMap中的映射不是有序的。

JDK1.8 之前 HashMap 由 数组+链表 组成的，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突(两个对象调用的hashCode方法计算的哈希码值一致导致计算的数组索引值相同)而存在的（“拉链法”解决冲突）.JDK1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（或者红黑树的边界值，默认为 8）并且当前数组的长度大于64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

补充：将链表转换成红黑树前会判断，即使阈值大于8，但是数组长度小于64，此时并不会将链表变为红黑树。而是选择进行数组扩容。

这样做的目的是因为数组比较小，尽量避开红黑树结构，这种情况下变为红黑树结构，反而会降低效率，因为红黑树需要进行左旋，右旋，变色这些操作来保持平衡 。同时数组长度小于64时，搜索时间相对要快些。所以综上所述为了提高性能和减少搜索时间，底层在阈值大于8并且数组长度大于64时，链表才转换为红黑树。具体可以参考 treeifyBin方法。

当然虽然增了红黑树作为底层数据结构，结构变得复杂了，但是阈值大于8并且数组长度大于64时，链表转换为红黑树时，效率也变的更高效。

注意：可以结合百度hashmap源码解析进行更深入的了解。

史上最详细的 JDK 1.8 HashMap 源码解析_程序员囧辉的博客-CSDN博客

2、JVM内存分哪几个区，每个区的作用是什么    难度系数：⭐⭐

java虚拟机主要分为以下几个区

1. 方法区
   1. 有时候也成为永久代，在该区内很少发生垃圾回收，但是并不代表不发生GC，在这里进行的GC主要是对方法区里的常量池和对类型的卸载
   2. 方法区主要用来存储已被虚拟机加载的类的信息、常量、静态变量和即时编译器编译后的代码等数据。
   3. 该区域是被线程共享的。
   4. 方法区里有一个运行时常量池，用于存放静态编译产生的字面量和符号引用。该常量池具有动态性，也就是说常量并不一定是编译时确定，运行时生成的常量也会存在这个常量池中。
2. 虚拟机栈
   1. 虚拟机栈也就是我们平常所称的栈内存,它为java方法服务，每个方法在执行的时候都会创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接和方法出口等信息。
   2. 虚拟机栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同。
   3. 局部变量表里存储的是基本数据类型、returnAddress类型（指向一条字节码指令的地址）和对象引用，这个对象引用有可能是指向对象起始地址的一个指针，也有可能是代表对象的句柄或者与对象相关联的位置。局部变量所需的内存空间在编译器间确定
   4. 操作数栈的作用主要用来存储运算结果以及运算的操作数，它不同于局部变量表通过索引来访问，而是压栈和出栈的方式
   5. 每个栈帧都包含一个指向运行时常量池中该栈帧所属方法的引用，持有这个引用是为了支持方法调用过程中的动态连接.动态链接就是将常量池中的符号引用在运行期转化为直接引用。
3. 本地方法栈

本地方法栈和虚拟机栈类似，只不过本地方法栈为Native方法服务。

1. 堆

java堆是所有线程所共享的一块内存，在虚拟机启动时创建，几乎所有的对象实例都在这里创建，因此该区域经常发生垃圾回收操作。

1. 程序计数器：

内存空间小，字节码解释器工作时通过改变这个计数值可以选取下一条需要执行的字节码指令，分支、循环、跳转、异常处理和线程恢复等功能都需要依赖这个计数器完成。该内存区域是唯一一个java虚拟机规范没有规定任何OOM情况的区域。

JEP 122: Remove the Permanent Generation  介绍 静态变量、字符串常量从永久代移动到堆中

3、Java中垃圾收集的方法有哪些    难度系数：⭐

采用分区分代回收思想：

1. 复制算法  年轻代中使用的是Minor GC，这种GC算法采用的是复制算法(Copying)

a) 效率高，缺点：需要内存容量大，比较耗内存

b) 使用在占空间比较小、刷新次数多的新生区

1. 标记-清除  老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

a) 效率比较低，会差生碎片。

1. 标记-整理  老年代一般是由标记清除或者是标记清除与标记整理的混合实现

a) 效率低速度慢，需要移动对象，但不会产生碎片。

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4、如何判断一个对象是否存活(或者GC对象的判定方法)    难度系数：⭐

1. 引用计数法

所谓引用计数法就是给每一个对象设置一个引用计数器，每当有一个地方引用这个对象时，就将计数器加一，引用失效时，计数器就减一。当一个对象的引用计数器为零时，说明此对象没有被引用，也就是“死对象”,将会被垃圾回收.

引用计数法有一个缺陷就是无法解决循环引用问题，也就是说当对象A引用对象B，对象B又引用者对象A，那么此时A,B对象的引用计数器都不为零，也就造成无法完成垃圾回收，所以主流的虚拟机都没有采用这种算法。

1. 可达性算法(引用链法)
   • 该算法的基本思路就是通过一些被称为引用链（GC Roots）的对象作为起点，从这些节点开始向下搜索，搜索走过的路径被称为（Reference Chain)，当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连时（即从GC Roots节点到该节点不可达），则证明该对象是不可用的。
   • 在java中可以作为GC Roots的对象有以下几种：虚拟机栈中引用的对象、方法区类静态属性引用的对象、方法区常量池引用的对象、本地方法栈JNI引用的对象。

5、什么情况下会产生StackOverflowError（栈溢出）和OutOfMemoryError（堆溢出）怎么排查    难度系数：⭐⭐

1. 引发 StackOverFlowError 的常见原因有以下几种
   • 无限递归循环调用（最常见）
   • 执行了大量方法，导致线程栈空间耗尽
   • 方法内声明了海量的局部变量
   • native 代码有栈上分配的逻辑，并且要求的内存还不小，比如 java.net.SocketInputStream.read0 会在栈上要求分配一个 64KB 的缓存（64位 Linux）。
2. 引发 OutOfMemoryError的常见原因有以下几种
   • 内存中加载的数据量过于庞大，如一次从数据库取出过多数据
   • 集合类中有对对象的引用，使用完后未清空，使得JVM不能回收
   • 代码中存在死循环或循环产生过多重复的对象实体
   • 启动参数内存值设定的过小
3. 排查：可以通过jvisualvm进行内存快照分析

参考https://www.cnblogs.com/boboooo/p/13164071.html

1. 栈溢出、堆溢出案例演示

 public class StackOverFlowTest {
  private static int count = 1;
  public static void main(String[] args) {
      //模拟栈溢出
      //getDieCircle();
     
      //模拟堆溢出
      getOutOfMem();
  }

  public static void getDieCircle(){
      System.out.println(count++);
      getDieCircle();
  }

  public static void getOutOfMem(){
      while (true) {
          Object o = new Object();
          System.out.println(o);
      }
  }
}

Java

6、什么是线程池，线程池有哪些（创建）    难度系数：⭐

线程池就是事先将多个线程对象放到一个容器中，当使用的时候就不用 new 线程而是直接去池中拿线程即可，节省了开辟子线程的时间，提高的代码执行效率

在 JDK 的 java.util.concurrent.Executors 中提供了生成多种线程池的静态方法。

ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();

ExecutorService newFixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);

ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(4);

ExecutorService newSingleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();

然后调用他们的 execute 方法即可。

这4种线程池底层 全部是ThreadPoolExecutor对象的实现，阿里规范手册中规定线程池采用ThreadPoolExecutor自定义的，实际开发也是。

1. newCachedThreadPool

创建一个可缓存线程池，如果线程池长度超过处理需要，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程。这种类型的线程池特点是：

工作线程的创建数量几乎没有限制(其实也有限制的,数目为Interger. MAX_VALUE), 这样可灵活的往线程池中添加线程。

如果长时间没有往线程池中提交任务，即如果工作线程空闲了指定的时间(默认为1分钟)，则该工作线程将自动终止。终止后，如果你又提交了新的任务，则线程池重新创建一个工作线程。

在使用CachedThreadPool时，一定要注意控制任务的数量，否则，由于大量线程同时运行，很有会造成系统瘫痪。

1. newFixedThreadPool

创建一个指定工作线程数量的线程池。每当提交一个任务就创建一个工作线程，如果工作线程数量达到线程池初始的最大数，则将提交的任务存入到池队列中。FixedThreadPool是一个典型且优秀的线程池，它具有线程池提高程序效率和节省创建线程时所耗的开销的优点。但是，在线程池空闲时，即线程池中没有可运行任务时，它不会释放工作线程，还会占用一定的系统资源。

1. newSingleThreadExecutor

创建一个单线程化的Executor，即只创建唯一的工作者线程来执行任务，它只会用唯一的工作线程来执行任务，保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。如果这个线程异常结束，会有另一个取代它，保证顺序执行。单工作线程最大的特点是可保证顺序地执行各个任务，并且在任意给定的时间不会有多个线程是活动的。

1. newScheduleThreadPool

创建一个定长的线程池，而且支持定时的以及周期性的任务执行。例如延迟3秒执行。

7、为什么要使用线程池    难度系数：⭐

1. 线程池做的工作主要是控制运行的线程数量，处理过程中将任务放入队列，然后在线程创建后启动这些任务，如果线程数量超过了最 大数量，超出数量的线程排队等候，等其它线程执行完毕，再从队列中取出任务来执行。
2. 主要特点:线程复用;控制最大并发数:管理线程。

第一:降低资源消耗。通过重复利用己创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

第二:提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要的等到线程创建就能立即执行。

第三:提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进 行统一的分配，调优和监控

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8、线程池底层工作原理    难度系数：⭐

1. 第一步：线程池刚创建的时候，里面没有任何线程，等到有任务过来的时候才会创建线程。当然也可以调用 prestartAllCoreThreads() 或者 prestartCoreThread() 方法预创建corePoolSize个线程
2. 第二步：调用execute()提交一个任务时，如果当前的工作线程数<corePoolSize，直接创建新的线程执行这个任务
3. 第三步：如果当时工作线程数量>=corePoolSize，会将任务放入任务队列中缓存
4. 第四步：如果队列已满，并且线程池中工作线程的数量<maximumPoolSize，还是会创建线程执行这个任务
5. 第五步：如果队列已满，并且线程池中的线程已达到maximumPoolSize，这个时候会执行拒绝策略，JAVA线程池默认的策略是AbortPolicy，即抛出RejectedExecutionException异常