【小家java】Java中的线程池,你真的用对了吗?(教你用正确的姿势使用线程池)

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【小家java】Java中的线程池,你真的用对了吗?(教你用正确的姿势使用线程池)
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【小家java】用 ThreadPoolExecutor/ThreadPoolTaskExecutor 线程池技术提高系统吞吐量(附带线程池参数详解和使用注意事项)这篇文章中,我们介绍过了Java中线程池的常见用法以及基本原理。

在文中末尾有这样一句描述:

可以通过Executors静态工厂构建线程池,但一般不建议这样使用。

关于这个问题,在那篇文章中并没有深入的展开。之所以这么说,是因为这种创建线程池的方式有很大的隐患,稍有不慎就有可能导致线上故障,如:【小家Java】一次Java线程池误用(newFixedThreadPool)引发的线上血案和总结

本文我们就来围绕这个问题来分析一下为什么JDK自身提供的构建线程池的方式并不建议使用?到底应该如何创建一个线程池呢?

Executors

Executors 是一个Java中的工具类。提供工厂方法来创建不同类型的线程池。
在这里插入图片描述
从上图中也可以看出,Executors的创建线程池的方法,创建出来的线程池都实现了ExecutorService接口。常用方法有以下几个:
newFiexedThreadPool(int Threads):创建固定数目线程的线程池。
newCachedThreadPool():创建一个可缓存的线程池,调用execute 将重用以前构造的线程(如果线程可用)。如果没有可用的线程,则创建一个新线程并添加到池中。终止并从缓存中移除那些已有 60 秒钟未被使用的线程。
newSingleThreadExecutor():创建一个单线程化的Executor。
newScheduledThreadPool(int corePoolSize):创建一个支持定时及周期性的任务执行的线程池,多数情况下可用来替代Timer类。

此类看起来功能还是比较强大的,又用到了工厂模式、又有比较强的扩展性,重要的是用起来还比较方便,如:

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ;

为什么我说不建议大家使用此类创建线程池呢?

我提到的是『不建议』,但是在阿里巴巴Java开发手册中也明确指出,而且用的词是『不允许』使用Executors创建线程池。
在这里插入图片描述
阿里巴巴的规范手册里面说的是严令禁止使用的。因此,大家也可以完全的遵守一下吧

简单例子模拟一下OOM

public class ExecutorsDemo {
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(15);
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
            executor.execute(new SubThread());
        }
    }
}

class SubThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            //do nothing
        }
    }
}

通过指定JVM参数:-Xmx10m -Xms10m 运行以上代码,很快会抛出OOM:

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
    at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.offer(LinkedBlockingQueue.java:416)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1371)
    at com.hollis.ExecutorsDemo.main(ExecutorsDemo.java:16)

Executors为什么存在缺陷

其实,在上面的报错信息中,我们是可以看出蛛丝马迹的,在以上的代码中其实已经说了,真正的导致OOM的其实是LinkedBlockingQueue.offer方法。

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded
    at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.offer(LinkedBlockingQueue.java:416)
    at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1371)
    at com.hollis.ExecutorsDemo.main(ExecutorsDemo.java:16)

如果读者翻看代码的话,也可以发现,其实底层确实是通过LinkedBlockingQueue实现的:

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

如果我们不设置LinkedBlockingQueue的容量的话,其默认容量将会是Integer.MAX_VALUE。因此是个无界队列

上面提到的问题主要体现在newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor两个工厂方法上,并不是说newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool这两个方法就安全了,这两种方式创建的最大线程数可能是Integer.MAX_VALUE,而创建这么多线程,必然就有可能导致OOM。

创建线程池的正确姿势

避免使用Executors创建线程池,主要是避免使用其中的默认实现,那么我们可以自己直接调用ThreadPoolExecutor的构造函数来自己创建线程池。在创建的同时,给BlockQueue指定容量就可以了。

private static ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(10, 10,
        60L, TimeUnit.SECONDS,
        new ArrayBlockingQueue(10));

这种情况下,一旦提交的线程数超过当前可用线程数时,就会抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException,这是因为当前线程池使用的队列是有边界队列,队列已经满了便无法继续处理新的请求。但是异常(Exception)总比发生错误(Error)要好。

最后

线程池的使用不当,可能导致服务的宕机,严重情况更有可能造成雪崩。

既然连《阿里巴巴Java开发手册》这么权威的手册都明文禁止使用Executors了,那么希望大家以后尽量少用,甚至不用吧。

这种参数,显示指定肯定比隐式的来得更加安全的,小心哟~

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