为什么阿里内部不允许用Executors创建线程池?
來源:cnblogs.com/zjfjava/p/11227456.html
1. 通過Executors創建線程池的弊端
在創建線程池的時候,大部分人還是會選擇使用Executors去創建。
下面是創建定長線程池(FixedThreadPool)的一個例子,嚴格來說,當使用如下代碼創建線程池時,是不符合編程規范的。
ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(5);原因在于:(摘自阿里編碼規約)
線程池不允許使用Executors去創建,而是通過ThreadPoolExecutor的方式,這樣的處理方式讓寫的同學更加明確線程池的運行規則,規避資源耗盡的風險。說明:Executors各個方法的弊端:
1)newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor: 主要問題是堆積的請求處理隊列可能會耗費非常大的內存,甚至OOM。
2)newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool: ??主要問題是線程數最大數是Integer.MAX_VALUE,可能會創建數量非常多的線程,甚至OOM。
2. 通過ThreadPoolExecutor創建線程池
所以,針對上面的不規范代碼,重構為通過ThreadPoolExecutor創建線程池的方式。
/*** Creates a new {@code ThreadPoolExecutor} with the given initial* parameters and default thread factory.** @param corePoolSize the number of threads to keep in the pool, even* if they are idle, unless {@code allowCoreThreadTimeOut} is set* @param maximumPoolSize the maximum number of threads to allow in the* pool* @param keepAliveTime when the number of threads is greater than* the core, this is the maximum time that excess idle threads* will wait for new tasks before terminating.* @param unit the time unit for the {@code keepAliveTime} argument* @param workQueue the queue to use for holding tasks before they are* executed. This queue will hold only the {@code Runnable}* tasks submitted by the {@code execute} method.* @param handler the handler to use when execution is blocked* because the thread bounds and queue capacities are reached* @throws IllegalArgumentException if one of the following holds:<br>* {@code corePoolSize < 0}<br>* {@code keepAliveTime < 0}<br>* {@code maximumPoolSize <= 0}<br>* {@code maximumPoolSize < corePoolSize}* @throws NullPointerException if {@code workQueue}* or {@code handler} is null*/public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,int maximumPoolSize,long keepAliveTime,TimeUnit unit,BlockingQueue<Runnable> workQueue,RejectedExecutionHandler handler) {this(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, unit, workQueue,Executors.defaultThreadFactory(), handler);}ThreadPoolExecutor 是線程池的核心實現。線程的創建和終止需要很大的開銷,線程池中預先提供了指定數量的可重用線程,所以使用線程池會節省系統資源,并且每個線程池都維護了一些基礎的數據統計,方便線程的管理和監控。
3. ThreadPoolExecutor參數解釋
下面是對其參數的解釋,在創建線程池時需根據自己的情況來合理設置線程池。
corePoolSize & maximumPoolSize
核心線程數(corePoolSize)和最大線程數(maximumPoolSize)是線程池中非常重要的兩個概念,希望同學們能夠掌握。當一個新任務被提交到池中,如果當前運行線程小于核心線程數(corePoolSize),即使當前有空閑線程,也會新建一個線程來處理新提交的任務;如果當前運行線程數大于核心線程數(corePoolSize)并小于最大線程數(maximumPoolSize),只有當等待隊列已滿的情況下才會新建線程。
keepAliveTime & unit
keepAliveTime 為超過 corePoolSize 線程數量的線程最大空閑時間,unit 為時間單位。
等待隊列
任何阻塞隊列(BlockingQueue)都可以用來轉移或保存提交的任務,線程池大小和阻塞隊列相互約束線程池:
如果運行線程數小于corePoolSize,提交新任務時就會新建一個線程來運行;
如果運行線程數大于或等于corePoolSize,新提交的任務就會入列等待;如果隊列已滿,并且運行線程數小于maximumPoolSize,也將會新建一個線程來運行;
如果線程數大于maximumPoolSize,新提交的任務將會根據拒絕策略來處理。
下面來看一下三種通用的入隊策略:
直接傳遞:通過 SynchronousQueue 直接把任務傳遞給線程。如果當前沒可用線程,嘗試入隊操作會失敗,然后再創建一個新的線程。當處理可能具有內部依賴性的請求時,該策略會避免請求被鎖定。直接傳遞通常需要無界的最大線程數(maximumPoolSize),避免拒絕新提交的任務。當任務持續到達的平均速度超過可處理的速度時,可能導致線程的無限增長。
無界隊列:使用無界隊列(如 LinkedBlockingQueue)作為等待隊列,當所有的核心線程都在處理任務時, 新提交的任務都會進入隊列等待。因此,不會有大于 corePoolSize 的線程會被創建(maximumPoolSize 也將失去作用)。這種策略適合每個任務都完全獨立于其他任務的情況;例如網站服務器。這種類型的等待隊列可以使瞬間爆發的高頻請求變得平滑。當任務持續到達的平均速度超過可處理速度時,可能導致等待隊列無限增長。
有界隊列:當使用有限的最大線程數時,有界隊列(如 ArrayBlockingQueue)可以防止資源耗盡,但是難以調整和控制。隊列大小和線程池大小可以相互作用:使用大的隊列和小的線程數可以減少CPU使用率、系統資源和上下文切換的開銷,但是會導致吞吐量變低,如果任務頻繁地阻塞(例如被I/O限制),系統就能為更多的線程調度執行時間。使用小的隊列通常需要更多的線程數,這樣可以最大化CPU使用率,但可能會需要更大的調度開銷,從而降低吞吐量。
拒絕策略
當線程池已經關閉或達到飽和(最大線程和隊列都已滿)狀態時,新提交的任務將會被拒絕。ThreadPoolExecutor 定義了四種拒絕策略:
AbortPolicy:默認策略,在需要拒絕任務時拋出RejectedExecutionException;
CallerRunsPolicy:直接在 execute 方法的調用線程中運行被拒絕的任務,如果線程池已經關閉,任務將被丟棄;
DiscardPolicy:直接丟棄任務;
DiscardOldestPolicy:丟棄隊列中等待時間最長的任務,并執行當前提交的任務,如果線程池已經關閉,任務將被丟棄。
我們也可以自定義拒絕策略,只需要實現 RejectedExecutionHandler;需要注意的是,拒絕策略的運行需要指定線程池和隊列的容量。
4. ThreadPoolExecutor創建線程方式
通過下面的demo來了解ThreadPoolExecutor創建線程的過程。
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue; import java.util.concurrent.BlockingQueue; import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** 測試ThreadPoolExecutor對線程的執行順序**/ public class ThreadPoolSerialTest {public static void main(String[] args) {//核心線程數int corePoolSize = 3;//最大線程數int maximumPoolSize = 6;//超過 corePoolSize 線程數量的線程最大空閑時間long keepAliveTime = 2;//以秒為時間單位TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;//創建工作隊列,用于存放提交的等待執行任務BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<Runnable>(2);ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = null;try {//創建線程池threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());//循環提交任務for (int i = 0; i < 8; i++) {//提交任務的索引final int index = (i + 1);threadPoolExecutor.submit(() -> {//線程打印輸出System.out.println("大家好,我是線程:" + index);try {//模擬線程執行時間,10sThread.sleep(10000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});//每個任務提交后休眠500ms再提交下一個任務,用于保證提交順序Thread.sleep(500);}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} finally {threadPoolExecutor.shutdown();}} }執行結果:
這里描述一下執行的流程:
首先通過 ThreadPoolExecutor 構造函數創建線程池;
執行 for 循環,提交 8 個任務(恰好等于maximumPoolSize[最大線程數] + capacity[隊列大小]);
通過 threadPoolExecutor.submit 提交 Runnable 接口實現的執行任務;
提交第1個任務時,由于當前線程池中正在執行的任務為 0 ,小于 3(corePoolSize 指定),所以會創建一個線程用來執行提交的任務1;
提交第 2, 3 個任務的時候,由于當前線程池中正在執行的任務數量小于等于 3 (corePoolSize 指定),所以會為每一個提交的任務創建一個線程來執行任務;
當提交第4個任務的時候,由于當前正在執行的任務數量為 3 (因為每個線程任務執行時間為10s,所以提交第4個任務的時候,前面3個線程都還在執行中),此時會將第4個任務存放到 workQueue 隊列中等待執行;
由于 workQueue 隊列的大小為 2 ,所以該隊列中也就只能保存 2 個等待執行的任務,所以第5個任務也會保存到任務隊列中;
當提交第6個任務的時候,因為當前線程池正在執行的任務數量為3,workQueue 隊列中存儲的任務數量也滿了,這時會判斷當前線程池中正在執行的任務的數量是否小于6(maximumPoolSize指定);
如果小于 6 ,那么就會新創建一個線程來執行提交的任務 6;
執行第7,8個任務的時候,也要判斷當前線程池中正在執行的任務數是否小于6(maximumPoolSize指定),如果小于6,那么也會立即新建線程來執行這些提交的任務;
此時,6個任務都已經提交完畢,那 workQueue 隊列中的等待 任務4 和 任務5 什么時候執行呢?
當任務1執行完畢后(10s后),執行任務1的線程并沒有被銷毀掉,而是獲取 workQueue 中的任務4來執行;
當任務2執行完畢后,執行任務2的線程也沒有被銷毀,而是獲取 workQueue 中的任務5來執行;
通過上面流程的分析,也就知道了之前案例的輸出結果的原因。其實,線程池中會線程執行完畢后,并不會被立刻銷毀,線程池中會保留 corePoolSize 數量的線程,當 workQueue 隊列中存在任務或者有新提交任務時,那么會通過線程池中已有的線程來執行任務,避免了頻繁的線程創建與銷毀,而大于 corePoolSize 小于等于 maximumPoolSize 創建的線程,則會在空閑指定時間(keepAliveTime)后進行回收。
5. ThreadPoolExecutor拒絕策略
在上面的測試中,我設置的執行線程總數恰好等于maximumPoolSize[最大線程數] + capacity[隊列大小],因此沒有出現需要執行拒絕策略的情況,因此在這里,我再增加一個線程,提交9個任務,來演示不同的拒絕策略。
AbortPolicy
CallerRunsPolicyDiscardPolicy
DiscardOldestPolicy參考:www.jianshu.com/p/6f82b738ac58
總結
以上是生活随笔為你收集整理的为什么阿里内部不允许用Executors创建线程池?的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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