--- category: - Java核心 tag: - Java --- # 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**，今天我们来通过源码分析一下禁用的原因。 ![](http://cdn.tobebetterjavaer.com/tobebetterjavaer/images/thread/ali-executors-1.png) 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文末总结那。 ### 一、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。 ### 二、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方法的参数。 ThreadPoolExecutor 的构造方法共有四个，但最终调用的都是同一个： ```java public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue workQueue, ThreadFactory threadFactory, RejectedExecutionHandler handler) ``` 代码构造方法的参数说明： - 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。 ![](http://cdn.tobebetterjavaer.com/tobebetterjavaer/images/thread/ali-executors-2.png) 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： ```java 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，线程池最大数量为 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： ```java 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，线程池最大数量为 1，即最多只可以创建一个线程，唯一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 ```java 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 => nThreads，核心线程池的数量为 1 - maximumPoolSize => nThreads，线程池最大数量为 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，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。 ### 三、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 ```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，是铁憨憨没错了！！！】，在 idea 里：Run -> Edit Configurations。 ![](http://cdn.tobebetterjavaer.com/tobebetterjavaer/images/thread/ali-executors-3.png) 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 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。 ### 四、如何定义线程池参数 **1）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 **2）IO 密集型** CPU 数量 * CPU 利用率 * (1 + 线程等待时间/线程 CPU 时间) **3）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。 **4）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 **5）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。 由于线程池参数定义经验较少，都是理论知识，欢迎有经验的大佬在评论区补充。 ------- > 编辑：沉默王二 > 转载链接：https://mp.weixin.qq.com/s/dd_IPt7lQQeIMH7YTdgLIw > 原文链接：https://juejin.cn/post/6844903989675458574