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Java創(chuàng)建線程池為什么一定要用ThreadPoolExecutor

更新時間：2022年05月10日 09:13:58 作者：??Java中文社群????

本文介紹了Java創(chuàng)建線程池為什么一定要用ThreadPoolExecutor，手動方式使用ThreadPoolExecutor創(chuàng)建線程池和使用Executors執(zhí)行器自動創(chuàng)建線程池，下文更多相關(guān)內(nèi)容需要的小伙伴可以參考一下

在 Java 語言中，并發(fā)編程都是依靠線程池完成的，而線程池的創(chuàng)建方式又有很多，但從大的分類來說，線程池的創(chuàng)建總共分為兩大類：手動方式使用ThreadPoolExecutor創(chuàng)建線程池和使用 Executors 執(zhí)行器自動創(chuàng)建線程池。那究竟要使用哪種方式來創(chuàng)建線程池呢？我們今天就來詳細的聊一聊。

先說結(jié)論

在 Java 語言中，一定要使用 ThreadPoolExecutor 手動的方式來創(chuàng)建線程池，因為這種方式可以通過參數(shù)來控制最大任務(wù)數(shù)和拒絕策略，讓線程池的執(zhí)行更加透明和可控，并且可以規(guī)避資源耗盡的風險。

OOM風險演示

假如我們使用了 Executors 執(zhí)行器自動創(chuàng)建線程池的方式來創(chuàng)建線程池，那么就會存現(xiàn)線程溢出的風險，

以 CachedThreadPool 為例我們來演示一下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ThreadPoolExecutorExample {
    static class OOMClass {
        // 創(chuàng)建 1MB 大小的變量（1M = 1024KB = 1024*1024Byte）
        private byte[] data_byte = new byte[1 * 1024 * 1024];
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 使用執(zhí)行器自動創(chuàng)建線程池
        ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        // 添加任務(wù)
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int finalI = i;
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 定時添加
                    try {
                        Thread.sleep(finalI * 200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    // 將 1M 對象添加到集合
                    OOMClass oomClass = new OOMClass();
                    list.add(oomClass);
                    System.out.println("執(zhí)行任務(wù)：" + finalI);
                }
            });
        }
    }
}

第 2 步將 Idea 中 JVM 最大運行內(nèi)存設(shè)置為 10M（設(shè)置此值主要是為了方便演示），如下圖所示：

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

從上述結(jié)果可以看出，當線程執(zhí)行了 7 次之后就開始出現(xiàn)OutOfMemoryError內(nèi)存溢出的異常了。

內(nèi)存溢出原因分析

想要了解內(nèi)存溢出的原因，我們需要查看 CachedThreadPool 實現(xiàn)的細節(jié)，它的源碼如下圖所示：

構(gòu)造函數(shù)的第 2 個參數(shù)被設(shè)置成了 Integer.MAX_VALUE，這個參數(shù)的含義是最大線程數(shù)，所以由于 CachedThreadPool 并不限制線程的數(shù)量，當任務(wù)數(shù)量特別多的時候，就會創(chuàng)建非常多的線程。而上面的 OOM 示例，每個線程至少要消耗 1M 大小的內(nèi)存，加上 JDK 系統(tǒng)類的加載也要占用一部分的內(nèi)存，所以當總的運行內(nèi)存大于 10M 的時候，就出現(xiàn)內(nèi)存溢出的問題了。

使用ThreadPoolExecutor來改進

接下來我們使用 ThreadPoolExecutor 來改進一下 OOM 的問題，我們使用 ThreadPoolExecutor 手動創(chuàng)建線程池的方式，創(chuàng)建一個最大線程數(shù)為 2，最多可存儲 2 個任務(wù)的線程池，并且設(shè)置線程池的拒絕策略為忽略新任務(wù)，這樣就能保證線程池的運行內(nèi)存大小不會超過 10M 了，

實現(xiàn)代碼如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;
/**
 * ThreadPoolExecutor 演示示例
 */
public class ThreadPoolExecutorExample {
    static class OOMClass {
        // 創(chuàng)建 1MB 大小的變量（1M = 1024KB = 1024*1024Byte）
        private byte[] data_byte = new byte[1 * 1024 * 1024];
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // 手動創(chuàng)建線程池，最大線程數(shù) 2，最多存儲 2 個任務(wù)，其他任務(wù)會被忽略
        ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(2, 2,
                0L, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(2),
                new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy()); // 拒絕策略：忽略任務(wù)
        List<Object> list = new ArrayList<>();
        // 添加任務(wù)
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int finalI = i;
            threadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    // 定時添加
                    try {
                        Thread.sleep(finalI * 200);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                    // 將 1m 對象添加到集合
                    OOMClass oomClass = new OOMClass();
                    list.add(oomClass);
                    System.out.println("執(zhí)行任務(wù)：" + finalI);
                }
            });
        }
        // 關(guān)閉線程池
        threadPool.shutdown();
        // 檢測線程池的任務(wù)執(zhí)行完
        while (!threadPool.awaitTermination(3, TimeUnit.SECONDS)) {
            System.out.println("線程池中還有任務(wù)在處理");
        }
    }
}

以上程序的執(zhí)行結(jié)果如下圖所示：

從上述結(jié)果可以看出，線程池從開始執(zhí)行到執(zhí)行結(jié)束都沒有出現(xiàn) OOM 的異常，這就是手動創(chuàng)建線程池的優(yōu)勢。

其他創(chuàng)建線程池的問題

除了 CachedThreadPool 線程池之外，其他使用 Executors 自動創(chuàng)建線程池的方式，也存在著其他一些問題，

比如 FixedThreadPool 它的實現(xiàn)源碼如下：

而默認情況下任務(wù)隊列LinkedBlockingQueue的存儲容量是 Integer.MAX_VALUE，也是趨向于無限大

如下圖所示：

這樣就也會造成，因為線程池的任務(wù)過多而導致的內(nèi)存溢出問題。其他幾個使用 Executors 自動創(chuàng)建線程池的方式也存在此問題，這里就不一一演示了。

總結(jié)

線程池的創(chuàng)建方式總共分為兩大類：手動使用 ThreadPoolExecutor 創(chuàng)建線程池和自動使用 Executors 執(zhí)行器創(chuàng)建線程池的方式。其中使用 Executors 自動創(chuàng)建線程的方式，因為線程個數(shù)或者任務(wù)個數(shù)不可控，可能會導致內(nèi)存溢出的風險，所以在創(chuàng)建線程池時，建議使用 ThreadPoolExecutor 的方式來創(chuàng)建。

到此這篇關(guān)于Java創(chuàng)建線程池為什么一定要用ThreadPoolExecutor的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java線程池創(chuàng)建內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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