为什么线程池不允许使用Executors去创建?

简介: ExecutorsExecutors存在什么问题Executors为什么会OOM创建线程池的正确姿势


为什么线程池不允许使用Executors去创建?

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。

image.png

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:

//创建固定数目线程的线程池
ExecutorService executor1 = Executors.newFixedThreadPool(8);
//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。
ExecutorService executor2 = Executors.newCachedThreadPool();
//创建一个单线程化的Executor
ExecutorService executor3 = Executors.newSingleThreadExecutor();
//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
ScheduledExecutorService executor4 = Executors.newScheduledThreadPool(8);

这个类整体来说使用起来比较方便,但是为什么说不建议用,下面来看阿里社区Java开发规范中的强制约束:

image.png

Executors存在什么问题

针对阿里Java开发手册提到的OOM问题,先模拟一段程序

public class ExecutorsDemoController {
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(8);
    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 {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName());
            Thread.sleep(1000000);
        }catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

通过指定JVM参数:-Xmx8m -Xms8m 运行以上代码,会抛出OOM:

执行结果:

image.png

错误信息:

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.dongao.project.danotice.controller.ExecutorsDemoController.main(ExecutorsDemoController.java:17)

image.png

代码中的第17行发生异常。


Executors为什么会OOM

通过上面的报错信息可以看出,其中真正导致OOM的是LinkedBlockingQueue.offer(E  e),查看Executors.newFixedThreadPool(int nThreads)的源码,看到阻塞队列用的是new  LinkedBlockingQueue<Runnable>();

image.png

Java中的 BlockingQueue主要有两种实现,分别是ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue。

ArrayBlockingQueue是一个用数组实现的有界阻塞队列,必须设置容量。如图

image.png

LinkedBlockingQueue是一个用链表实现的有界阻塞队列,容量可以选择进行设置,不设置的话,将是一个无边界的阻塞队列,最大长度为Integer.MAX_VALUE。如图

image.png

这里的问题就出在:不设置的话,将是一个无边界的阻塞队列,最大长度为Integer.MAX_VALUE。也就是说,如果我们不设置LinkedBlockingQueue的容量的话,其默认容量将会是Integer.MAX_VALUE。

而newFixedThreadPool中创建LinkedBlockingQueue时,并未指定容量。此时,LinkedBlockingQueue就是一个无边界队列,对于一个无边界队列来说,是可以不断的向队列中加入任务的,这种情况下就有可能因为任务过多而导致内存溢出问题。

上面提到的问题除了我们测试用的newFixedThreadPool,还有newSingleThreadExecutor,但是并不是说newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool就不会出问题,他们两个创建的最大线程数可能是Integer.MAX_VALUE,而创建巨多的线程也有可能导致OOM。

创建线程池的正确姿势

避免使用Executors创建线程主要是避免其中一些参数给的默认值,那么可以直接用ThreadPoolExecutor创建线程,并且指定具体的参数值。

private static ExecutorService execute = new ThreadPoolExecutor(10,10,60L, TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(8));

根据ThreadPoolExecutor构造函数中参数,具体参数说明如下:

image.png

corePoolSize:线程池中核心线程数的最大值

maximumPoolSize:线程池中能拥有最多线程数

keepAliveTime:表示空闲线程的存活时间

unit:表示keepAliveTime的单位

workQueue:用于缓存任务的阻塞队列

此处还有一个默认参数:

handler:表示当 workQueue 已满,且池中的线程数达到 maximumPoolSize 时,线程池拒绝添加新任务时采取的策略,默认如下:

private static final RejectedExecutionHandler defaultHandler =
        new AbortPolicy();

表示:抛出RejectedExecutionException异常

或者也可以如下创建线程:

private static ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder()
            .setNameFormat("pool-%d").build();
    private static ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(10,10,60L, TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>(8),namedThreadFactory);

通过上述方式创建线程时,不仅可以避免OOM的问题,还可以自定义线程名称,更加方便的出错的时候溯源。


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