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158158
### Java并发编程
159159

160160
- [室友打一把王者就学会了多线程](docs/thread/wangzhe-thread.md)
161-
- [为什么阿里要禁用Executors创建线程池](https://mp.weixin.qq.com/s/dd_IPt7lQQeIMH7YTdgLIw)
161+
- [为什么阿里巴巴要禁用Executors创建线程池](docs/thread/ali-executors.md)
162162
- [60张手绘图,一举拿下Java并发!](https://mp.weixin.qq.com/s/bImCIoYsH_JEzTkBx2lj4A)
163163

164164
### Java虚拟机

_sidebar.md

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8383
* [进阶篇](README.md?id=进阶篇)
8484
* [Java并发编程](README.md?id=Java并发编程)
8585
- [室友打一把王者就学会了多线程](docs/thread/wangzhe-thread.md)
86-
- [为什么阿里要禁用Executors创建线程池?](https://mp.weixin.qq.com/s/dd_IPt7lQQeIMH7YTdgLIw)
86+
- [为什么阿里巴巴要禁用Executors创建线程池?](docs/thread/ali-executors.md)
8787
- [60张手绘图,一举拿下Java并发!](https://mp.weixin.qq.com/s/bImCIoYsH_JEzTkBx2lj4A)
8888
* [Java虚拟机](README.md?id=Java虚拟机)
8989
- [JVM 是什么?](docs/jvm/what-is-jvm.md)

docs/thread/ali-executors.md

+238
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1+
看阿里巴巴开发手册并发编程这块有一条:**线程池不允许使用 Executors 去创建,而是通过 ThreadPoolExecutor 的方式**,今天我们来通过源码分析一下禁用的原因。
2+
3+
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/toBeBetterJavaer/images/thread/ali-executors-1.png)
4+
5+
6+
7+
通过阅读本篇文章你将了解到:
8+
9+
- 线程池的定义
10+
- Executors 创建线程池的几种方式
11+
- ThreadPoolExecutor 对象
12+
- 线程池执行任务逻辑和线程池参数的关系
13+
- Executors 创建返回 ThreadPoolExecutor 对象
14+
- OOM 异常测试
15+
- 如何定义线程池参数
16+
17+
如果只想知道原因可以直接拉到文末总结那。
18+
19+
### 一、线程池的定义
20+
21+
管理一组工作线程。通过线程池复用线程有以下几点优点:
22+
23+
- 减少资源创建 => 减少内存开销,创建线程占用内存
24+
- 降低系统开销 => 创建线程需要时间,会延迟处理的请求
25+
- 提高稳定稳定性 => 避免无限创建线程引起的 OutOfMemoryError【简称 OOM】
26+
27+
Executors 创建线程池的方式,根据返回的对象类型创建线程池可以分为三类:
28+
29+
- 创建返回 ThreadPoolExecutor 对象
30+
- 创建返回 ScheduleThreadPoolExecutor 对象
31+
- 创建返回 ForkJoinPool 对象
32+
33+
本文只讨论创建返回 ThreadPoolExecutor 对象。
34+
35+
### 二、ThreadPoolExecutor 对象
36+
37+
在介绍 Executors 创建线程池方法前先介绍一下 ThreadPoolExecutor,因为这些创建线程池的静态方法都是返回 ThreadPoolExecutor 对象,和我们手动创建 ThreadPoolExecutor 对象的区别就是我们不需要自己传构造方法的参数。
38+
39+
ThreadPoolExecutor 的构造方法共有四个,但最终调用的都是同一个:
40+
41+
```java
42+
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
43+
int maximumPoolSize,
44+
long keepAliveTime,
45+
TimeUnit unit,
46+
BlockingQueue<Runnable> workQueue,
47+
ThreadFactory threadFactory,
48+
RejectedExecutionHandler handler)
49+
```
50+
51+
代码构造方法的参数说明:
52+
53+
- corePoolSize => 线程池核心线程数量
54+
- maximumPoolSize => 线程池最大数量
55+
- keepAliveTime => 空闲线程存活时间
56+
- unit => 时间单位
57+
- workQueue => 线程池所使用的缓冲队列
58+
- threadFactory => 线程池创建线程使用的工厂
59+
- handler => 线程池对拒绝任务的处理策略
60+
61+
线程池执行任务逻辑和线程池参数的关系。
62+
63+
64+
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/toBeBetterJavaer/images/thread/ali-executors-2.png)
65+
66+
67+
执行逻辑说明:
68+
69+
- 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
70+
- 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
71+
- 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
72+
- 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
73+
74+
75+
Executors 创建返回 ThreadPoolExecutor 对象的方法共有三种:
76+
77+
- Executors.newCachedThreadPool => 创建可缓存的线程池
78+
- Executors#.newSingleThreadExecutor => 创建单线程的线程池
79+
- Executors.newFixedThreadPool => 创建固定长度的线程池
80+
81+
Executors.newCachedThreadPool 方法:
82+
83+
```java
84+
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
85+
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
86+
60L, TimeUnit.SECONDS,
87+
new SynchronousQueue<Runnable>());
88+
}
89+
```
90+
91+
CachedThreadPool 是一个根据需要创建新线程的线程池:
92+
93+
- corePoolSize => 0,核心线程池的数量为 0
94+
- maximumPoolSize => Integer.MAX_VALUE,线程池最大数量为 Integer.MAX_VALUE,可以认为可以无限创建线程
95+
- keepAliveTime => 60L
96+
- unit => 秒
97+
- workQueue => SynchronousQueue
98+
99+
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。
100+
101+
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。
102+
103+
Executors.newSingleThreadExecutor 方法:
104+
105+
```java
106+
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
107+
return new FinalizableDelegatedExecutorService
108+
(new ThreadPoolExecutor(1, 1,
109+
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
110+
new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
111+
}
112+
```
113+
114+
SingleThreadExecutor 是单线程线程池,只有一个核心线程:
115+
116+
- corePoolSize => 1,核心线程池的数量为 1
117+
- maximumPoolSize => 1,线程池最大数量为 1,即最多只可以创建一个线程,唯一的线程就是核心线程
118+
- keepAliveTime => 0L
119+
- unit => 毫秒
120+
- workQueue => LinkedBlockingQueue
121+
122+
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。
123+
124+
125+
Executors.newFixedThreadPool 方法
126+
127+
```java
128+
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
129+
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
130+
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
131+
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
132+
}
133+
```
134+
135+
FixedThreadPool 是固定核心线程的线程池,固定核心线程数由用户传入:
136+
137+
- corePoolSize => nThreads,核心线程池的数量为 1
138+
- maximumPoolSize => nThreads,线程池最大数量为 nThreads,即最多只可以创建 nThreads 个线程
139+
- keepAliveTime => 0L
140+
- unit => 毫秒
141+
- workQueue => LinkedBlockingQueue
142+
143+
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。
144+
145+
### 三、总结:
146+
147+
- 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
148+
- 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
149+
150+
这就是为什么禁止使用 Executors 去创建线程池,而是推荐自己去创建 ThreadPoolExecutor 的原因。
151+
152+
**OOM 异常测试**
153+
154+
理论上会出现 OOM 异常,必须测试一波验证之前的说法。
155+
156+
测试类:TaskTest.java
157+
158+
```java
159+
public class TaskTest {
160+
public static void main(String[] args) {
161+
ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
162+
int i = 0;
163+
while (true) {
164+
es.submit(new Task(i++));
165+
}
166+
}
167+
}
168+
```
169+
170+
使用 Executors 创建的 CachedThreadPool,往线程池中无限添加线程。
171+
172+
在启动测试类之前先将 JVM 内存调整小一点,不然很容易将电脑跑出问题【别问我为什么知道,是铁憨憨没错了!!!】,在 idea 里:Run -> Edit Configurations。
173+
174+
175+
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/toBeBetterJavaer/images/thread/ali-executors-3.png)
176+
177+
178+
JVM 参数说明:
179+
180+
- -Xms10M => Java Heap 内存初始化值
181+
- -Xmx10M => Java Heap 内存最大值
182+
183+
运行结果:
184+
185+
```
186+
Exception: java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main"
187+
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:60416', transport: 'socket'
188+
```
189+
190+
创建到 3w 多个线程的时候开始报 OOM 错误。
191+
192+
另外两个线程池就不做测试了,测试方法一致,只是创建的线程池不一样。
193+
194+
### 四、如何定义线程池参数
195+
196+
**1)CPU 密集型**
197+
198+
线程池的大小推荐为 CPU 数量 + 1,CPU 数量可以根据 Runtime.availableProcessors 方法获取
199+
200+
**2)IO 密集型**
201+
202+
CPU 数量 * CPU 利用率 * (1 + 线程等待时间/线程 CPU 时间)
203+
204+
**3)混合型**
205+
206+
将任务分为 CPU 密集型和 IO 密集型,然后分别使用不同的线程池去处理,从而使每个线程池可以根据各自的工作负载来调整。
207+
208+
209+
**4)阻塞队列**
210+
211+
推荐使用有界队列,有界队列有助于避免资源耗尽的情况发生
212+
213+
214+
**5)拒绝策略**
215+
216+
默认采用的是 AbortPolicy 拒绝策略,直接在程序中抛出 RejectedExecutionException 异常【因为是运行时异常,不强制 catch】,这种处理方式不够优雅。
217+
218+
处理拒绝策略有以下几种比较推荐:
219+
220+
- 在程序中捕获 RejectedExecutionException 异常,在捕获异常中对任务进行处理。针对默认拒绝策略
221+
- 使用 CallerRunsPolicy 拒绝策略,该策略会将任务交给调用 execute 的线程执行【一般为主线程】,此时主线程将在一段时间内不能提交任何任务,从而使工作线程处理正在执行的任务。此时提交的线程将被保存在 TCP 队列中,TCP 队列满将会影响客户端,这是一种平缓的性能降低
222+
- 自定义拒绝策略,只需要实现 RejectedExecutionHandler 接口即可
223+
- 如果任务不是特别重要,使用 DiscardPolicy 和 DiscardOldestPolicy 拒绝策略将任务丢弃也是可以的
224+
225+
如果使用 Executors 的静态方法创建 ThreadPoolExecutor 对象,可以通过使用 Semaphore 对任务的执行进行限流也可以避免出现 OOM 异常。
226+
227+
由于线程池参数定义经验较少,都是理论知识,欢迎有经验的大佬在评论区补充。
228+
229+
-------
230+
231+
> 转载链接:https://mp.weixin.qq.com/s/dd_IPt7lQQeIMH7YTdgLIw
232+
> 原文链接:https://juejin.cn/post/6844903989675458574
233+
234+
![](https://cdn.jsdelivr.net/gh/itwanger/toBeBetterJavaer/images/thread/ali-executors-4.png)
235+
236+
*没有什么使我停留——除了目的,纵然岸旁有玫瑰、有绿荫、有宁静的港湾,我是不系之舟*
237+
238+

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