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禁用Executors创建线程池的原因有哪些-创新互联

这篇文章将为大家详细讲解有关禁用Executors创建线程池的原因有哪些，文章内容质量较高，因此小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。

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线程池的定义


管理一组工作线程。通过线程池复用线程有以下几点优点：

  • 减少资源创建 => 减少内存开销，创建线程占用内存

  • 降低系统开销 => 创建线程需要时间，会延迟处理的请求

  • 提高稳定稳定性 => 避免无限创建线程引起的OutOfMemoryError【简称OOM】

Executors创建线程池的方式

根据返回的对象类型创建线程池可以分为三类：

  • 创建返回ThreadPoolExecutor对象

  • 创建返回ScheduleThreadPoolExecutor对象

  • 创建返回ForkJoinPool对象

本文只讨论创建返回ThreadPoolExecutor 对象

ThreadPoolExecutor对象

在介绍Executors 创建线程池方法前先介绍一下ThreadPoolExecutor ，因为这些创建线程池的静态方法都是返回ThreadPoolExecutor 对象，和我们手动创建ThreadPoolExecutor 对象的区别就是我们不需要自己传构造函数的参数。ThreadPoolExecutor 的构造函数共有四个，但最终调用的都是同一个：

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

构造函数参数说明：

  • corePoolSize => 线程池核心线程数量

  • maximumPoolSize => 线程池较大数量

  • keepAliveTime => 空闲线程存活时间

  • unit => 时间单位

  • workQueue => 线程池所使用的缓冲队列

  • threadFactory => 线程池创建线程使用的工厂

  • handler => 线程池对拒绝任务的处理策略

线程池执行任务逻辑和线程池参数的关系

禁用Executors创建线程池的原因有哪些

执行逻辑说明：

  • 判断核心线程数是否已满，核心线程数大小和corePoolSize参数有关，未满则创建线程执行任务

  • 若核心线程池已满，判断队列是否满，队列是否满和workQueue参数有关，若未满则加入队列中

  • 若队列已满，判断线程池是否已满，线程池是否已满和maximumPoolSize参数有关，若未满创建线程执行任务

  • 若线程池已满，则采用拒绝策略处理无法执执行的任务，拒绝策略和handler参数有关

Executors创建返回ThreadPoolExecutor对象

Executors 创建返回ThreadPoolExecutor对象的方法共有三种：

  • Executors#newCachedThreadPool => 创建可缓存的线程池

  • Executors#newSingleThreadExecutor => 创建单线程的线程池

  • Executors#newFixedThreadPool => 创建固定长度的线程池

Executors#newCachedThreadPool方法

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

CachedThreadPool 是一个根据需要创建新线程的线程池

  • corePoolSize => 0，核心线程池的数量为0

  • maximumPoolSize => Integer.MAX_VALUE，线程池较大数量为Integer.MAX_VALUE，可以认为可以无限创建线程

  • keepAliveTime => 60L

  • unit => 秒

  • workQueue => SynchronousQueue

当一个任务提交时，corePoolSize 为0不创建核心线程，SynchronousQueue 是一个不存储元素的队列，可以理解为队里永远是满的，因此最终会创建非核心线程来执行任务。对于非核心线程空闲60s时将被回收。 因为Integer.MAX_VALUE 非常大，可以认为是可以无限创建线程的，在资源有限的情况下容易引起OOM异常

Executors#newSingleThreadExecutor方法

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

SingleThreadExecutor 是单线程线程池，只有一个核心线程

  • corePoolSize => 1，核心线程池的数量为1

  • maximumPoolSize => 1，线程池较大数量为1，即最多只可以创建一个线程，的线程就是核心线程

  • keepAliveTime => 0L

  • unit => 毫秒

  • workQueue => LinkedBlockingQueue

当一个任务提交时，首先会创建一个核心线程来执行任务，如果超过核心线程的数量，将会放入队列中， 因为LinkedBlockingQueue 是长度为Integer.MAX_VALUE 的队列，可以认为是无界队列，因此往队列中可以插入无限多的任务，在资源有限的时候容易引起OOM 异常 ，同时因为无界队列，maximumPoolSize 和keepAliveTime 参数将无效，压根就不会创建非核心线程

Executors#newFixedThreadPool方法

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

FixedThreadPool 是固定核心线程的线程池，固定核心线程数由用户传入

corePoolSize => 1，核心线程池的数量为1 maximumPoolSize => 1，只可以创建一个非核心线程 keepAliveTime => 0L unit => 秒 workQueue => LinkedBlockingQueue 它和SingleThreadExecutor 类似，的区别就是核心线程数不同，并且由于 使用的是LinkedBlockingQueue ，在资源有限的时候容易引起OOM 异常

总结：

  • corePoolSize => nThreads，核心线程池的数量为1

  • maximumPoolSize => nThreads，线程池较大数量为nThreads，即最多只可以创建nThreads个线程

  • keepAliveTime => 0L

  • unit => 毫秒

  • workQueue => LinkedBlockingQueue

  • 它和SingleThreadExecutor类似，的区别就是核心线程数不同，并且由于使用的是LinkedBlockingQueue，在资源有限的时候容易引起OOM异常

这就是为什么禁止使用Executors 去创建线程池，而是推荐自己去创建ThreadPoolExecutor 的原因

OOM异常测试

理论上会出现OOM 异常，必须测试一波验证之前的说法： 测试类：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 创建的CachedThreadPool ，往线程池中无限添加线程 在启动测试类之前先将JVM 内存调整小一点，不然很容易将电脑跑出问题【别问我为什么知道，是铁憨憨甜没错了！！！】，在idea 里：Run ->Edit Configurations

禁用Executors创建线程池的原因有哪些JVM

参数说明：

  • -Xms10M => Java Heap内存初始化值

  • -Xmx10M => Java Heap内存较大值

运行结果：

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

创建到3w多个线程的时候开始报OOM 错误

另外两个线程池就不做测试了，测试方法一致，只是创建的线程池不一样

如何定义线程池参数

  •  CPU密集型 => 线程池的大小推荐为CPU 数量 + 1，CPU 数量可以根据Runtime.availableProcessors 方法获取

  • IO密集型 =>CPU 数量 *CPU 利用率 * (1 + 线程等待时间/线程CPU时间)

  • 混合型 => 将任务分为CPU 密集型和IO 密集型，然后分别使用不同的线程池去处理，从而使每个线程池可以根据各自的工作负载来调整

  • 阻塞队列 => 推荐使用有界队列，有界队列有助于避免资源耗尽的情况发生

  • 拒绝策略 => 默认采用的是AbortPolicy 拒绝策略，直接在程序中抛出RejectedExecutionException 异常【因为是运行时异常，不强制catch 】，这种处理方式不够优雅。处理拒绝策略有以下几种比较推荐：

    • 在程序中捕获RejectedExecutionException 异常，在捕获异常中对任务进行处理。针对默认拒绝策略

    • 使用CallerRunsPolicy 拒绝策略，该策略会将任务交给调用execute的线程执行【一般为主线程】，此时主线程将在一段时间内不能提交任何任务，从而使工作线程处理正在执行的任务。此时提交的线程将被保存在TCP 队列中，TCP队列满将会影响客户端，这是一种平缓的性能降低

    • 自定义拒绝策略，只需要实现RejectedExecutionHandler 接口即可

    • 如果任务不是特别重要，使用DiscardPolicy 和DiscardOldestPolicy 拒绝策略将任务丢弃也是可以的

如果使用Executors的静态方法创建ThreadPoolExecutor 对象，可以通过使用Semaphore 对任务的执行进行限流也可以避免出现OOM 异常

关于禁用Executors创建线程池的原因有哪些就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，可以学到更多知识。如果觉得文章不错，可以把它分享出去让更多的人看到。


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