为什么不允许使用Excutors创建线程池

看阿里巴巴编程手册时候会发现其中有一条:不允许使用Excutors来创建线程池,而是要使用ThreadPoolExecutor的方式来创建线程,那么为什么会有这个要求呢?我们通过代码来进行分析。

Excutors创建的线程池按照返回的对象类型可以分为三类:

  • 创建返回ThreadPoolExecutor对象

  • 创建返回ScheduleThreadPoolExecutor对象

  • 创建返回ForkJoinPool对象

我们只讨论创建返回ThreadPoolExecutor对象,另外两个和这个类似。

ThreadPoolExecutor对象

在介绍Executors创建线程池方法前先了解一下ThreadPoolExecutor,因为这些创建线程池的静态方法都是返回ThreadPoolExecutor对象,使用的都是固定的参数,与手动创建ThreadPoolExecutor对象的区别就是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 => 线程池所使用的任务缓冲队列

  • 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

常见的任务缓冲队列:

名称 特点
ArrayBlockingQueue 规定大小的BlockingQueue,其构造必须指定大小。其所含的对象是FIFO顺序排序的
LinkedBlockingQueue 大小不固定的BlockingQueue,若其构造时指定大小,生成的BlockingQueue有大小限制,不指定大小,其大小有Integer.MAX_VALUE来决定。其所含的对象是FIFO顺序排序的
PriorityBlockingQueue 似于LinkedBlockingQueue,但是其所含对象的排序不是FIFO,而是依据对象的自然顺序或者构造函数的Comparator决定
SynchronizedQueue 特殊的BlockingQueue,对其的操作必须是放和取交替完成

在使用线程池执行任务的时候,会遇到任务数量多余线程数量的情况,这个时候需要厘清任务和线程池参数的关系:

上面的执行逻辑说明:

  • 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,判断任务队列是否满,队列大小和workQueue参数有关,

    若未满则加入任务队列

  • 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

    ,若未满创建非核心线程执行任务

  • 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

Executors创建返回ThreadPoolExecutors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的newCachedThreadPool方法

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

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,可以理解为队列永远是满的,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的newSingleThreadExecutor方法

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

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的newFixedThreadPool方法

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

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nThreads

  • maximumPoolSize => nThreads,可以创建nThreads个非核心线程

  • keepAliveTime => 0L

  • unit => 毫秒

  • workQueue => LinkedBlockingQueue

FixedThreadPool和SingleThreadExecutor类似,由于使用的是LinkedBlockingQueue,并且在使用的时候没有指定大小,因此在资源有限的时候容易引起OOM异常。

通过上面的分析可以知道,之所以不允许使用Excutors创建线程池,是因为Excutors在创建线程池时没有限制任务队列的长度,容易导致OOM异常。

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