阿里巴巴Java开发手册推荐线程池的创建方式你知道吗？

亦凉 2022-01-27 16:39 733阅读 0赞

前言

之前在项目中做一些任务型的项目，采用多线程方式，笔者通常用ExecutorService cachedThreadPool=Executors.newFixedThreadPool();方式创建。但是后来看阿里巴巴的JAVA开发手册，上面有个建议：【强制】线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。那么线程池的原理是什么样的？创建方式是什么样的呢？接下来让我们看看。

### ThreadPoolExecutor ###

阿里巴巴的JAVA开发手册推荐用ThreadPoolExecutor创建线程池。来看看ThreadPoolExecutor创建线程池的api：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,                          int maximumPoolSize,                          long keepAliveTime,                          TimeUnit unit,                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,                          ThreadFactory threadFactory,                          RejectedExecutionHandler handler)

参数解释：

corePoolSize ： 线程池核心池的大小。  
maximumPoolSize ： 线程池的最大线程数。  
keepAliveTime ： 当线程数大于核心时，此为终止前多余的空闲线程等待新任务的最长时间。  
unit ： keepAliveTime 的时间单位。  
workQueue ： 用来储存等待执行任务的队列。  
threadFactory ： 线程工厂。  
handler  拒绝策略。

**原理**

有请求时，创建线程执行任务，当线程数量等于corePoolSize时，请求加入阻塞队列里，当队列满了时，接着创建线程，线程数等于maximumPoolSize。 当任务处理不过来的时候，线程池开始执行拒绝策略。

阻塞队列：

ArrayBlockingQueue ：一个由数组结构组成的有界阻塞队列。

LinkedBlockingQueue ：一个由链表结构组成的有界阻塞队列。

PriorityBlockingQueue ：一个支持优先级排序的无界阻塞队列。

DelayQueue： 一个使用优先级队列实现的无界阻塞队列。

SynchronousQueue： 一个不存储元素的阻塞队列。

LinkedTransferQueue： 一个由链表结构组成的无界阻塞队列。

LinkedBlockingDeque： 一个由链表结构组成的双向阻塞队列。

拒绝策略：

ThreadPoolExecutor.AbortPolicy: 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。 (默认)  
ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy：也是丢弃任务，但是不抛出异常。  
ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务。（重复此过程）  
ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy：由调用线程处理该任务。

## **Executors** ##

我们来看看JAVA的Executors提供的工厂方法。

### newSingleThreadExecutor ###

创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。  
此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>())

### newFixedThreadPool ###

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。

new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());

### newCachedThreadPool ###

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。

new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS,new SynchronousQueue<Runnable>());

**newScheduledThreadPool**

创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行。

new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS,              new DelayedWorkQueue());

说明：Executors 各个方法的弊端：  
1）newFixedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor:  
主要问题是堆积的请求处理队列可能会耗费非常大的内存，甚至 OOM。  
2）newCachedThreadPool 和 newScheduledThreadPool:  
主要问题是线程数最大数是 Integer.MAX\_VALUE，可能会创建数量非常多的线程，甚至 OOM。

**合理配置线程池大小**

要想合理的配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来进行分析：

任务的性质：CPU密集型任务，IO密集型任务和混合型任务。

任务的优先级：高，中和低。

任务的执行时间：长，中和短。

任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。

根据任务所需要的cpu和io资源的量可以分为，

CPU密集型任务:  主要是执行计算任务，响应时间很快，cpu一直在运行，这种任务cpu的利用率很高。

IO密集型任务：主要是进行IO操作，执行IO操作的时间较长，这是cpu出于空闲状态，导致cpu的利用率不高。

为了合理最大限度的使用系统资源同时也要保证的程序的高性能，可以给CPU密集型任务和IO密集型任务配置一些线程数。

CPU密集型：线程个数为CPU核数。这几个线程可以并行执行，不存在线程切换到开销，提高了cpu的利用率的同时也减少了切换线程导致的性能损耗

IO密集型：线程个数为CPU核数的两倍。到其中的线程在IO操作的时候，其他线程可以继续用cpu，提高了cpu的利用率。