點(diǎn)擊上方“碼農(nóng)突圍”，馬上關(guān)注

這里是碼農(nóng)充電第一站，回復(fù)“666”，獲取一份專屬大禮包

真愛(ài)，請(qǐng)?jiān)O(shè)置“星標(biāo)”或點(diǎn)個(gè)“在看”

作者：何甜甜在嗎?

來(lái)源：http://39sd.cn/E44C4

看阿里巴巴開(kāi)發(fā)手冊(cè)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(guò)ThreadPoolExecutor的方式，通過(guò)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(guò)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(duì)象

• 線程池執(zhí)行任務(wù)邏輯和線程池參數(shù)的關(guān)系

• Executors創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對(duì)象

• OOM異常測(cè)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(jié)那

線程池的定義

管理一組工作線程。通過(guò)線程池復(fù)用線程有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

• 減少資源創(chuàng)建 => 減少內(nèi)存開(kāi)銷，創(chuàng)建線程占用內(nèi)存

• 降低系統(tǒng)開(kāi)銷 => 創(chuàng)建線程需要時(shí)間，會(huì)延遲處理的請(qǐng)求

• 提高穩(wěn)定穩(wěn)定性 => 避免無(wú)限創(chuàng)建線程引起的OutOfMemoryError【簡(jiǎn)稱OOM】

Executors創(chuàng)建線程池的方式

根據(jù)返回的對(duì)象類型創(chuàng)建線程池可以分為三類：

• 創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對(duì)象

• 創(chuàng)建返回ScheduleThreadPoolExecutor對(duì)象

• 創(chuàng)建返回ForkJoinPool對(duì)象

本文只討論創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對(duì)象

ThreadPoolExecutor對(duì)象

在介紹Executors創(chuàng)建線程池方法前先介紹一下ThreadPoolExecutor，因?yàn)檫@些創(chuàng)建線程池的靜態(tài)方法都是返回ThreadPoolExecutor對(duì)象，和我們手動(dòng)創(chuàng)建ThreadPoolExecutor對(duì)象的區(qū)別就是我們不需要自己傳構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)。

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

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

構(gòu)造函數(shù)參數(shù)說(shuō)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(shí)間

• unit => 時(shí)間單位

• workQueue => 線程池所使用的緩沖隊(duì)列

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

• handler => 線程池對(duì)拒絕任務(wù)的處理策略

線程池執(zhí)行任務(wù)邏輯和線程池參數(shù)的關(guān)系

執(zhí)行邏輯說(shuō)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(guān)，未滿則創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)

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

• 若隊(duì)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(guān)，若未滿創(chuàng)建線程執(zhí)行任務(wù)

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

Executors創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對(duì)象

Executors創(chuàng)建返回ThreadPoolExecutor對(duì)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(zhǎng)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());
}

CachedThreadPool是一個(gè)根據(jù)需要?jiǎng)?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(rèn)為最大線程數(shù)是無(wú)限的

• keepAliveTime => 60L

• unit => 秒

• workQueue => SynchronousQueue

當(dāng)一個(gè)任務(wù)提交時(shí)，corePoolSize為0不創(chuàng)建核心線程，SynchronousQueue是一個(gè)不存儲(chǔ)元素的隊(duì)列，可以理解為隊(duì)里永遠(yuǎn)是滿的，因此最終會(huì)創(chuàng)建非核心線程來(lái)執(zhí)行任務(wù)。

對(duì)于非核心線程空閑60s時(shí)將被回收。因?yàn)镮nteger.MAX_VALUE非常大，可以認(rèn)為是可以無(wú)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()));
}

SingleThreadExecutor是單線程線程池，只有一個(gè)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(gè)非核心線程

• keepAliveTime => 0L

• unit => 秒

• workQueue => LinkedBlockingQueue

當(dāng)一個(gè)任務(wù)提交時(shí)，首先會(huì)創(chuàng)建一個(gè)核心線程來(lái)執(zhí)行任務(wù)，如果超過(guò)核心線程的數(shù)量，將會(huì)放入隊(duì)列中，因?yàn)長(zhǎng)inkedBlockingQueue是長(zhǎng)度為Integer.MAX_VALUE的隊(duì)列，可以認(rèn)為是無(wú)界隊(duì)列，因此往隊(duì)列中可以插入無(wú)限多的任務(wù)，在資源有限的時(shí)候容易引起OOM異常，同時(shí)因?yàn)闊o(wú)界隊(duì)列，maximumPoolSize和keepAliveTime參數(shù)將無(wú)效，壓根就不會(huì)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());
}

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(gè)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(shí)候容易引起OOM異常

總結(jié)：

• FixedThreadPool和SingleThreadExecutor => 允許的請(qǐng)求隊(duì)列長(zhǎng)度為Integer.MAX_VALUE，可能會(huì)堆積大量的請(qǐng)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(huì)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(cè)試

理論上會(huì)出現(xiàn)OOM異常，必須測(cè)試一波驗(yàn)證之前的說(shuō)法：

測(cè)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(wú)限添加線程

在啟動(dòng)測(cè)試類之前先將JVM內(nèi)存調(diào)整小一點(diǎn)，不然很容易將電腦跑出問(wèn)題【別問(wèn)我為什么知道，是鐵憨憨甜沒(méi)錯(cuò)了！！！】，在idea里：Run -> Edit Configurations

JVM參數(shù)說(shuō)明：

• -Xms10M => Java Heap內(nèi)存初始化值

• -Xmx10M => Java Heap內(nèi)存最大值

運(yùn)行結(jié)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(gè)線程的時(shí)候開(kāi)始報(bào)OOM錯(cuò)誤

另外兩個(gè)線程池就不做測(cè)試了，測(cè)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(shí)間/線程CPU時(shí)間)

混合型 => 將任務(wù)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(gè)線程池可以根據(jù)各自的工作負(fù)載來(lái)調(diào)整

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

拒絕策略 => 默認(rèn)采用的是AbortPolicy拒絕策略，直接在程序中拋出RejectedExecutionException異常【因?yàn)槭沁\(yùn)行時(shí)異常，不強(qiáng)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(duì)任務(wù)進(jìn)行處理。針對(duì)默認(rèn)拒絕策略

• 使用CallerRunsPolicy拒絕策略，該策略會(huì)將任務(wù)交給調(diào)用execute的線程執(zhí)行【一般為主線程】，此時(shí)主線程將在一段時(shí)間內(nèi)不能提交任何任務(wù)，從而使工作線程處理正在執(zhí)行的任務(wù)。此時(shí)提交的線程將被保存在TCP隊(duì)列中，TCP隊(duì)列滿將會(huì)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(shí)現(xiàn)RejectedExecutionHandler接口即可

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

如果使用Executors的靜態(tài)方法創(chuàng)建ThreadPoolExecutor對(duì)象，可以通過(guò)使用Semaphore對(duì)任務(wù)的執(zhí)行進(jìn)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(jīng)驗(yàn)較少，都是理論知識(shí)，歡迎有經(jīng)驗(yàn)的大佬補(bǔ)充。

最近熱文
? ?清華姚班出身，95后博士生從網(wǎng)癮少年到發(fā)表頂會(huì)論文的科學(xué)家
???朋友入職中軟一個(gè)月（外包華為）就離職了！
???川大 NLP 博士生被華為以 200 萬(wàn)年薪錄用！分享以下科研及論文寫作經(jīng)驗(yàn)...
???程序員因接外包被判坐牢 456 天！兩萬(wàn)字長(zhǎng)文揭露心酸真實(shí)經(jīng)歷...

最近整理了一份大廠算法刷題指南，包括一些刷題技巧，在知乎上已經(jīng)有上萬(wàn)贊。同時(shí)還整理了一份6000頁(yè)面試筆記。關(guān)注下面公眾號(hào)，在公眾號(hào)內(nèi)回復(fù)「刷題」，即可免費(fèi)獲取！回復(fù)「加群」，可以邀請(qǐng)你加入讀者群！


明天見(jiàn)(??ω??)??