阿里为什么不让用Executors创建线程池

参考答案

阿里巴巴开发手册并发编程中的一条规则:线程池不允许使用Executors去创建,而是通过ThreadPoolExecutor的方式。

1. 主要原因

  • 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。

2.  源码详解

1.1  线程池的定义

前往查看:什么是线程池

1.2  Executors创建线程池的方式

根据返回的对象类型,创建线程池分为如下三类:

  • 创建返回ThreadPoolExecutor对象
  • 创建返回ScheduleThreadPoolExecutor对象
  • 创建返回ForkJoinPool对象

本篇侧重分享创建返回ThreadPoolExecutor对象。

1.3  ThreadPoolExecutor对象

  • 在介绍Executors创建线程池方法前,先来了解ThreadPoolExecutor,因为这些创建线程池的静态方法都是返回ThreadPoolExecutor对象。
  • 和手动创建ThreadPoolExecutor对象的区别是: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:

阿里为什么不让用Executors创建线程池

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

1.4  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

1.5  Executors#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。

1.6  Executors#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 => 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。

1.7   Executors#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 => 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 => 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,而推荐自己去创建ThreadPoolExecutor的原因。

以上,是Java面试题【阿里为什么不让用Executors创建线程池】的参考答案。

 

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