工作中禁止使用Executors快捷創(chuàng)建線程池原理詳解
更新時間：2022年11月02日 08:58:58 作者：長安不及十里
這篇文章主要為大家介紹了工作中禁止使用Executors快捷創(chuàng)建線程池原理詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進步，早日升職加薪
問題？
在很多公司（如阿里、華為等）的編程規(guī)范中，非常明確地禁止使用Executors快捷創(chuàng)建線程池，為什么呢？這里從源碼講起，介紹使用Executors工廠方法快捷創(chuàng)建線程池將會面臨的潛在問題。
1.1 newFixedThreadPool的潛在問題
基本使用
// 線程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newFixedThreadPool(2);
// 批量添加線程
for (int i = 0; i < 7; i++) {
singleThreadExecutor.execute(new TargetTask());
// singleThreadExecutor.submit(new TargetTask());
}
Thread.sleep(1000);
// 線程池銷毀
singleThreadExecutor.shutdown();;
查看源碼
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
/**
* Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with a capacity of
* {@link Integer#MAX_VALUE}.
*/
public LinkedBlockingQueue() {
this(Integer.MAX_VALUE);
}
我們可以看出：
- corePoolSize(核心線程數)=maximumPoolSize（最大線程數）。
- LinkedBlockingQueue是一個無界隊列，如果提交的任務過快會造成任務大量的的堆積，消耗完服務器資源。
- 如果隊列很大，很有可能導致JVM出現(xiàn)OOM（Out Of Memory）異常，即內存資源耗盡。
1.2 newSingleThreadExecutor的潛在問題？
基本使用
// 線程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
// 批量添加線程
for (int i = 0; i < 5; i++) {
singleThreadExecutor.execute(new TargetTask());
// singleThreadExecutor.submit(new TargetTask());
}
Thread.sleep(1000);
// 線程池銷毀
singleThreadExecutor.shutdown();;
查看源碼
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
return new FinalizableDelegatedExecutorService
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}
/**
* Creates a {@code LinkedBlockingQueue} with a capacity of
* {@link Integer#MAX_VALUE}.
*/
public LinkedBlockingQueue() {
this(Integer.MAX_VALUE);
}
嘗試修改核心線程數
package ExecutorDemo.newSingleThreadExecutor;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
/**
* @description:
* @author: shu
* @createDate: 2022/11/1 10:45
* @version: 1.0
*/
public class UpdateSingleThreadExecutor {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建一個固定大小的線程池
ExecutorService fixedExecutorService =
Executors.newFixedThreadPool(1);
ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor =
(ThreadPoolExecutor) fixedExecutorService;
System.out.println(threadPoolExecutor.getMaximumPoolSize());
//設置核心線程數
threadPoolExecutor.setCorePoolSize(8);
//創(chuàng)建一個單線程化的線程池
ExecutorService singleExecutorService =
Executors.newSingleThreadExecutor();
//轉換成普通線程池，會拋出運行時異常 java.lang.ClassCastException
((ThreadPoolExecutor) singleExecutorService).setCorePoolSize(8);
}
}
我們可以看出：
- 單例存在，我們無法去修改核心線程數，否則會造成異常處理。
- corePoolSize(核心線程數)=maximumPoolSize（最大線程數）=1 。
- LinkedBlockingQueue是一個無界隊列，如果提交的任務過快會造成任務大量的的堆積，消耗完服務器資源。
- 如果隊列很大，很有可能導致JVM出現(xiàn)OOM（Out Of Memory）異常，即內存資源耗盡。
1.3 newCachedThreadPool的潛在問題
基本使用
// 線程池
ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newCachedThreadPool();
// 批量添加線程
for (int i = 0; i < 7; i++) {
singleThreadExecutor.execute(new TargetTask());
// singleThreadExecutor.submit(new TargetTask());
}
Thread.sleep(1000);
// 線程池銷毀
singleThreadExecutor.shutdown();;
源碼分析
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue<Runnable>());
}
* Creates a {@code SynchronousQueue} with nonfair access policy.
*/
public SynchronousQueue() {
this(false);
}
- ThreadPoolExecutor標準構造器創(chuàng)建一個核心線程數為0、最大線程數不設限制的線程池
- 理論上可緩存線程池可以擁有無數個工作線程，即線程數量幾乎無限制。
- 可緩存線程池的workQueue為SynchronousQueue同步隊列，這個隊列類似于一個接力棒，入隊出隊必須同時傳遞，正因為可緩存線程池可以無限制地創(chuàng)建線程，不會有任務等待，所以才使用SynchronousQueue。
- 但是，maximumPoolSize的值為Integer.MAX_VALUE（非常大），可以認為可以無限創(chuàng)建線程，如果任務提交較多，就會造成大量的線程被啟動，很有可能造成OOM異常，甚至導致CPU線程資源耗盡。
1.4 newScheduledThreadPool 潛在問題
基本使用
// 線程池
ScheduledExecutorService service = Executors.newScheduledThreadPool(2);
// 批量添加線程
for (int i = 0; i < 7; i++) {
ScheduledFuture<?> future = service.scheduleWithFixedDelay(new TargetTask(), 0, 500, TimeUnit.MILLISECONDS);
}
Thread.sleep(1000);
// 線程池銷毀
service.shutdown();;
源碼分析
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,
new DelayedWorkQueue());
}
static class DelayedWorkQueue extends AbstractQueue<Runnable>
implements BlockingQueue<Runnable> {
private static final int INITIAL_CAPACITY = 16;
private RunnableScheduledFuture<?>[] queue =
new RunnableScheduledFuture<?>[INITIAL_CAPACITY];
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private int size = 0;
private Thread leader = null;
private final Condition available = lock.newCondition();
}
maximumPoolSize為Integer.MAX_VALUE，表示線程數不設上限，其workQueue為一個DelayedWorkQueue實例，這是一個按到期時間升序排序的阻塞隊列。
1.5 總結
雖然Executors工廠類提供了構造線程池的便捷方法，但是對于服務器程序而言，大家應該杜絕使用這些便捷方法，而是直接使用線程池ThreadPoolExecutor的構造器，從而有效避免由于使用無界隊列可能導致的內存資源耗盡，或者由于對線程
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