为什么阿里巴巴要禁用 Executors 创建线程池?

看阿里巴巴开发手册并发编程这块有一条:线程池不允许使用Executors去创建,而是通过ThreadPoolExecutor的方式,通过源码分析禁用的原因


写在前面


首先感谢大家在盖楼的间隙阅读本篇文章,通过阅读本篇文章你将了解到:


线程池的定义

Executors创建线程池的几种方式

ThreadPoolExecutor对象

线程池执行任务逻辑和线程池参数的关系

Executors创建返回ThreadPoolExecutor对象

OOM异常测试

如何定义线程池参数


如果只想知道原因可以直接拉到总结那


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:


publicThreadPoolExecutor(int corePoolSize,

intmaximumPoolSize,

longkeepAliveTime,

TimeUnitunit,

BlockingQueue<Runnable>workQueue,

ThreadFactorythreadFactory,

RejectedExecutionHandlerhandler)


构造函数参数说明:


corePoolSize => 线程池核心线程数量

maximumPoolSize => 线程池最大数量

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



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


publicstaticExecutorServicenewCachedThreadPool(){

returnnewThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,

60L, TimeUnit.SECONDS,

newSynchronousQueue());

}


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,可以认为最大线程数是无限的

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


publicstaticExecutorServicenewFixedThreadPool(intnThreads){

returnnewThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,

0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

newLinkedBlockingQueue());

}


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,只可以创建一个非核心线程

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


publicstaticExecutorServicenewFixedThreadPool(intnThreads){

returnnewThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,

0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

newLinkedBlockingQueue());

}


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 => 毫秒

workQueue => LinkedBlockingQueue

它和SingleThreadExecutor类似,唯一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:


FixedThreadPool和SingleThreadExecutor => 允许的请求队列长度为Integer.MAX_VALUE,可能会堆积大量的请求,从而引起OOM异常

CachedThreadPool => 允许创建的线程数为Integer.MAX_VALUE,可能会创建大量的线程,从而引起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


publicclassTaskTest{

publicstaticvoidmain(String[] args){

        ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();

inti =0;

while(true) {

es.submit(newTask(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,是铁憨憨没错了!!!】,在idea里:Run -> Edit Configurations



JVM参数说明:


-Xms10M => Java Heap内存初始化值

-Xmx10M => Java Heap内存最大值


运行结果:


Exception:java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandlerinthread"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。

【面试题专栏】

2020年MySQL数据库面试题总结(50道题含答案解析)

77道JVM系列面试题总结(2万字解析)

Spring Cloud面试题万字解析(2020面试必备)

面试官:你对Redis缓存了解吗?面对这11道面试题你是否有很多问号?

2020年Java多线程与并发系列22道高频面试题解析

2020年Java基础高频面试题汇总(1.4W字详细解析)

全网最全Spring系列面试题129道(附答案解析)

85道Java微服务面试题整理(助力2020面试)

2019年面试官最喜欢问的28道ZooKeeper面试题

2020面试还搞不懂MyBatis?看看这27道面试题!(含答案和思维导图)

2019年常见的Linux面试题及答案解析,哪些你还不会?

2019年常见Elasticsearch面试题答案解析

18道kafka高频面试题哪些你还不会?(含答案和思维导图)

2019年12道RabbitMQ高频面试题你都会了吗?(含答案解析)

2019年Dubbo你掌握的如何?快看看这30道高频面试题!

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,744评论 6 502
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,505评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 163,105评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,242评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,269评论 6 389
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,215评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,096评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,939评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,354评论 1 311
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,573评论 2 333
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,745评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,448评论 5 344
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,048评论 3 327
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,683评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,838评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,776评论 2 369
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,652评论 2 354

推荐阅读更多精彩内容