创建线程池的正确方式

composed 2020年01月13日 175次浏览

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<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler)

构造函数参数说明：

  • corePoolSize => 线程池里的线程数量，核心线程池大小

  • maximumPoolSize => 线程池最大数量

  • keepAliveTime => 当线程池线程数量大于corePoolSize时候，多出来的空闲线程，多长时间会被销毁。

  • unit => 时间单位

  • workQueue => 线程池所使用的缓冲队列

  • 我们可以选择如下几种：

    • ArrayBlockingQueue：基于数组结构的有界阻塞队列，FIFO。
    • LinkedBlockingQueue：基于链表结构的有界阻塞队列，FIFO。
    • SynchronousQueue：不存储元素的阻塞队列，每个插入操作都必须等待一个移出操作，反之亦然。
    • PriorityBlockingQueue：具有优先级别的阻塞队列。

  • 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 ，是指将任务添加到线程池中时，线程池拒绝该任务所采取的相应策略。

    什么时候拒绝？当向线程池中提交任务时，如果此时线程池中的线程已经饱和了，而且阻塞队列也已经满了，则线程池会选择一种拒绝策略来处理该任务，该任务会交给RejectedExecutionHandler 处理。

    　　线程池提供了四种拒绝策略：

    1. AbortPolicy：直接抛出异常，默认策略；
    2. CallerRunsPolicy：用调用者所在的线程来执行任务；
    3. DiscardOldestPolicy：丢弃阻塞队列中靠最前的任务，并执行当前任务；
    4. DiscardPolicy：直接丢弃任务；

线程池执行任务逻辑和线程池参数的关系

线程池

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创建线程池的弊端

线程池不允许使用Executors去创建，而是通过ThreadPoolExecutor的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。

Executor提供的四个静态方法创建线程池，但是阿里规约却并不建议使用它。

Executors各个方法的弊端：
1）newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor:
  主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的内存，甚至OOM。
2）newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool:
  主要问题是线程数最大数是Integer.MAX_VALUE，可能会创建数量非常多的线程，甚至OOM。

第一种，newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor分别获得 FixedThreadPool 类型的线程池 和 SingleThreadExecutor 类型的线程池。　

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

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

因为，创建了一个无界队列LinkedBlockingQueuesize，是一个最大值为Integer.MAX_VALUE的线程阻塞队列，当添加任务的速度大于线程池处理任务的速度，可能会在队列堆积大量的请求，消耗很大的内存，甚至导致OOM。

第二种，newCachedThreadPool 和 newScheduledThreadPool创建的分别是CachedThreadPool 类型和 ScheduledThreadPoolExecutorScheduledThreadPoolExecutor类型的线程池。

CachedThreadPool是一个会根据需要创建新线程的线程池 ，ScheduledThreadPoolExecutor可以用来在给定延时后执行异步任务或者周期性执行任务。

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

public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
        return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}

public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
        super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
              new DelayedWorkQueue());
}

创建的线程池允许的最大线程数是Integer.MAX_VALUE，空闲线程存活时间为0，当添加任务的速度大于线程池处理任务的速度，可能会创建大量的线程，消耗资源，甚至导致OOM。

这两种都是有点极端的，稍微点进去看一下源码就能看出来。

阿里规约提倡手动创建线程池，而非Java内置的线程池，给出的正例如下：

正例1：

//org.apache.commons.lang3.concurrent.BasicThreadFactory
ScheduledExecutorService executorService = new ScheduledThreadPoolExecutor(1,
　　　　new BasicThreadFactory.Builder().namingPattern("example-schedule-pool-%d").daemon(true).build());

正例2：

ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("demo-pool-%d").build();

//Common Thread Pool
ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(5, 200,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1024), namedThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

pool.execute(()-> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
pool.shutdown();//gracefully shutdown

正例3：

<bean id="userThreadPool"
　　　　class="org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor">
　　<property name="corePoolSize" value="10" />
　　<property name="maxPoolSize" value="100" />
　　<property name="queueCapacity" value="2000" />

　　<property name="threadFactory" value= threadFactory />
　　<property name="rejectedExecutionHandler">
　　　　<ref local="rejectedExecutionHandler" />
　　</property>
</bean>
//in code
userThreadPool.execute(thread);

文章转载自：

https://juejin.im/post/5dc41c165188257bad4d9e69

https://www.cnblogs.com/ibigboy/p/11298004.html

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