作者 |?何甜甜在嗎

來源 |?http://rrd.me/eUh6V

看阿里巴巴開發(fā)手冊并發(fā)編程這塊有一條：線程池不允許使用Executors去創(chuàng)建，而是通過ThreadPoolExecutor的方式，通過源碼分析禁用的原因。

寫在前面

首先感謝大家在蓋樓的間隙閱讀本篇文章，通過閱讀本篇文章你將了解到：

• 線程池的定義

• Executors創(chuàng)建線程池的幾種方式

• ThreadPoolExecutor對象

• 線程池執(zhí)行任務邏輯和線程池參數(shù)的關系

• Executors創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對象

• OOM異常測試

• 如何定義線程池參數(shù)

如果只想知道原因可以直接拉到總結那

線程池的定義

管理一組工作線程。通過線程池復用線程有以下幾點優(yōu)點：

• 減少資源創(chuàng)建 => 減少內存開銷，創(chuàng)建線程占用內存

• 降低系統(tǒng)開銷 => 創(chuàng)建線程需要時間，會延遲處理的請求

• 提高穩(wěn)定穩(wěn)定性 => 避免無限創(chuàng)建線程引起的OutOfMemoryError【簡稱OOM】

Executors創(chuàng)建線程池的方式

根據(jù)返回的對象類型創(chuàng)建線程池可以分為三類：

• 創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對象

• 創(chuàng)建返回ScheduleThreadPoolExecutor對象

• 創(chuàng)建返回ForkJoinPool對象

本文只討論創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對象

ThreadPoolExecutor對象

在介紹Executors創(chuàng)建線程池方法前先介紹一下ThreadPoolExecutor，因為這些創(chuàng)建線程池的靜態(tài)方法都是返回ThreadPoolExecutor對象，和我們手動創(chuàng)建ThreadPoolExecutor對象的區(qū)別就是我們不需要自己傳構造函數(shù)的參數(shù)。

ThreadPoolExecutor的構造函數(shù)共有四個，但最終調用的都是同一個：

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

構造函數(shù)參數(shù)說明：

• corePoolSize => 線程池核心線程數(shù)量

• maximumPoolSize => 線程池最大數(shù)量

• keepAliveTime => 空閑線程存活時間

• unit => 時間單位

• workQueue => 線程池所使用的緩沖隊列

• threadFactory => 線程池創(chuàng)建線程使用的工廠

• handler => 線程池對拒絕任務的處理策略

線程池執(zhí)行任務邏輯和線程池參數(shù)的關系

執(zhí)行邏輯說明：

• 判斷核心線程數(shù)是否已滿，核心線程數(shù)大小和corePoolSize參數(shù)有關，未滿則創(chuàng)建線程執(zhí)行任務

• 若核心線程池已滿，判斷隊列是否滿，隊列是否滿和workQueue參數(shù)有關，若未滿則加入隊列中

• 若隊列已滿，判斷線程池是否已滿，線程池是否已滿和maximumPoolSize參數(shù)有關，若未滿創(chuàng)建線程執(zhí)行任務

• 若線程池已滿，則采用拒絕策略處理無法執(zhí)執(zhí)行的任務，拒絕策略和handler參數(shù)有關

Executors創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對象

Executors創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對象的方法共有三種：

• Executors#newCachedThreadPool => 創(chuàng)建可緩存的線程池

• Executors#newSingleThreadExecutor => 創(chuàng)建單線程的線程池

• Executors#newFixedThreadPool => 創(chuàng)建固定長度的線程池

Executors#newCachedThreadPool方法

public?static?ExecutorService?newCachedThreadPool()?{return?new?ThreadPoolExecutor(0,?Integer.MAX_VALUE,60L,?TimeUnit.SECONDS,new?SynchronousQueue<Runnable>()); }

CachedThreadPool是一個根據(jù)需要創(chuàng)建新線程的線程池

• corePoolSize => 0，核心線程池的數(shù)量為0

• maximumPoolSize => Integer.MAX_VALUE，可以認為最大線程數(shù)是無限的

• keepAliveTime => 60L

• unit => 秒

• workQueue => SynchronousQueue

當一個任務提交時，corePoolSize為0不創(chuàng)建核心線程，SynchronousQueue是一個不存儲元素的隊列，可以理解為隊里永遠是滿的，因此最終會創(chuàng)建非核心線程來執(zhí)行任務。

對于非核心線程空閑60s時將被回收。因為Integer.MAX_VALUE非常大，可以認為是可以無限創(chuàng)建線程的，在資源有限的情況下容易引起OOM異常

Executors#newSingleThreadExecutor方法

public?static?ExecutorService?newSingleThreadExecutor()?{return?new?FinalizableDelegatedExecutorService(new?ThreadPoolExecutor(1,?1,0L,?TimeUnit.MILLISECONDS,new?LinkedBlockingQueue<Runnable>())); }

SingleThreadExecutor是單線程線程池，只有一個核心線程

• corePoolSize => 1，核心線程池的數(shù)量為1

• maximumPoolSize => 1，只可以創(chuàng)建一個非核心線程

• keepAliveTime => 0L

• unit => 秒

• workQueue => LinkedBlockingQueue

當一個任務提交時，首先會創(chuàng)建一個核心線程來執(zhí)行任務，如果超過核心線程的數(shù)量，將會放入隊列中，因為LinkedBlockingQueue是長度為Integer.MAX_VALUE的隊列，可以認為是無界隊列，因此往隊列中可以插入無限多的任務，在資源有限的時候容易引起OOM異常，同時因為無界隊列，maximumPoolSize和keepAliveTime參數(shù)將無效，壓根就不會創(chuàng)建非核心線程

Executors#newFixedThreadPool方法

public?static?ExecutorService?newFixedThreadPool(int?nThreads)?{return?new?ThreadPoolExecutor(nThreads,?nThreads,0L,?TimeUnit.MILLISECONDS,new?LinkedBlockingQueue<Runnable>()); }

FixedThreadPool是固定核心線程的線程池，固定核心線程數(shù)由用戶傳入

• corePoolSize => 1，核心線程池的數(shù)量為1

• maximumPoolSize => 1，只可以創(chuàng)建一個非核心線程

• keepAliveTime => 0L

• unit => 秒

• workQueue => LinkedBlockingQueue

• 它和SingleThreadExecutor類似，唯一的區(qū)別就是核心線程數(shù)不同，并且由于使用的是LinkedBlockingQueue，在資源有限的時候容易引起OOM異常

總結

• FixedThreadPool和SingleThreadExecutor => 允許的請求隊列長度為Integer.MAX_VALUE，可能會堆積大量的請求，從而引起OOM異常

• CachedThreadPool => 允許創(chuàng)建的線程數(shù)為Integer.MAX_VALUE，可能會創(chuàng)建大量的線程，從而引起OOM異常

這就是為什么禁止使用Executors去創(chuàng)建線程池，而是推薦自己去創(chuàng)建ThreadPoolExecutor的原因

OOM異常測試

理論上會出現(xiàn)OOM異常，必須測試一波驗證之前的說法：

測試類：TaskTest.java

public?class?TaskTest?{public?static?void?main(String[]?args)?{ExecutorService?es?=?Executors.newCachedThreadPool();int?i?=?0;while?(true)?{es.submit(new?Task(i++));}} }

使用Executors創(chuàng)建的CachedThreadPool，往線程池中無限添加線程

在啟動測試類之前先將JVM內存調整小一點，不然很容易將電腦跑出問題【別問我為什么知道，是鐵憨憨甜沒錯了！！！】，在idea里：Run -> Edit Configurations

JVM參數(shù)說明：

• -Xms10M => Java Heap內存初始化值

• -Xmx10M => Java Heap內存最大值

運行結果：

Exception:?java.lang.OutOfMemoryError?thrown?from?the?UncaughtExceptionHandler?in?thread?"main" Disconnected?from?the?target?VM,?address:?'127.0.0.1:60416',?transport:?'socket'

創(chuàng)建到3w多個線程的時候開始報OOM錯誤

另外兩個線程池就不做測試了，測試方法一致，只是創(chuàng)建的線程池不一樣

如何定義線程池參數(shù)

CPU密集型 =>?線程池的大小推薦為CPU數(shù)量 + 1，CPU數(shù)量可以根據(jù)Runtime.availableProcessors方法獲取

IO密集型 =>?CPU數(shù)量 * CPU利用率 * (1 + 線程等待時間/線程CPU時間)

混合型 =>?將任務分為CPU密集型和IO密集型，然后分別使用不同的線程池去處理，從而使每個線程池可以根據(jù)各自的工作負載來調整

阻塞隊列 =>?推薦使用有界隊列，有界隊列有助于避免資源耗盡的情況發(fā)生

拒絕策略 =>?默認采用的是AbortPolicy拒絕策略，直接在程序中拋出RejectedExecutionException異常【因為是運行時異常，不強制catch】，這種處理方式不夠優(yōu)雅。處理拒絕策略有以下幾種比較推薦：

• 在程序中捕獲RejectedExecutionException異常，在捕獲異常中對任務進行處理。針對默認拒絕策略；

• 使用CallerRunsPolicy拒絕策略，該策略會將任務交給調用execute的線程執(zhí)行【一般為主線程】，此時主線程將在一段時間內不能提交任何任務，從而使工作線程處理正在執(zhí)行的任務。此時提交的線程將被保存在TCP隊列中，TCP隊列滿將會影響客戶端，這是一種平緩的性能降低；

• 自定義拒絕策略，只需要實現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口即可；

• 如果任務不是特別重要，使用DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy拒絕策略將任務丟棄也是可以的。

如果使用Executors的靜態(tài)方法創(chuàng)建ThreadPoolExecutor對象，可以通過使用Semaphore對任務的執(zhí)行進行限流也可以避免出現(xiàn)OOM異常

由于線程池參數(shù)定義經驗較少，都是理論知識，歡迎有經驗的大佬補充.

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推薦閱讀：Java面試題匯總（208道）

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的阿里为什么禁用Executors创建线程池？的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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