阿里面试官鬼得很,问我为什么他们阿里要禁用Executors创建线程池?

本人花费半年的时间总结的《Java面试指南》已拿腾讯等大厂offer,已开源在github ,欢迎star!

转载声明:转载请注明出处,本技术博客是本人原创文章

本文GitHub https://github.com/OUYANGSIHAI/JavaInterview 已收录,这是我花了6个月总结的一线大厂Java面试总结,本人已拿大厂offer,欢迎star

原文链接:blog.ouyangsihai.cn >> 阿里面试官鬼得很,问我为什么他们阿里要禁用Executors创建线程池?

  点击上方 **好好学java **,选择 **星标 **公众号


重磅资讯、干货,第一时间送达
今日推荐:推荐 8 个常用 Spring Boot  项目个人原创+1博客:点击前往,查看更多

作者:何甜甜在吗
链接:https://juejin.im/post/5dc41c165188257bad4d9e69

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,通过源码分析禁用的原因

写在前面

首先感谢大家在盖楼的间隙阅读本篇文章,通过阅读本篇文章你将了解到:

  • 线程池的定义- Executors创建线程池的几种方式- ThreadPoolExecutor对象- 线程池执行任务逻辑和线程池参数的关系- Executors创建返回ThreadPoolExecutor对象- OOM异常测试- 如何定义线程池参数
    如果只想知道原因可以直接拉到总结那

线程池的定义

管理一组工作线程。通过线程池复用线程有以下几点优点:

  • 减少资源创建 => 减少内存开销,创建线程占用内存- 降低系统开销 => 创建线程需要时间,会延迟处理的请求- 提高稳定稳定性 => 避免无限创建线程引起的 OutOfMemoryError【简称OOM】

    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:

  • 创建返回ThreadPoolExecutor对象- 创建返回ScheduleThreadPoolExecutor对象- 创建返回ForkJoinPool对象
    本文只讨论创建返回 ThreadPoolExecutor对象

ThreadPoolExecutor对象

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

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

    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

    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,线程池最大数量为Integer.MAX_VALUE,可以认为可以无限创建线程- 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

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,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- keepAliveTime => 0L- unit => 毫秒- 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 keepAliveTime参数将无效,压根就不会创建非核心线程

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 => nThreads,核心线程池的数量为1- maximumPoolSize => nThreads,线程池最大数量为nThreads,即最多只可以创建nThreads个线程- keepAliveTime => 0L- unit => 毫秒- 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,而是推荐自己去创建 ThreadPoolExecutor的原因

OOM异常测试

理论上会出现 OOM异常,必须测试一波验证之前的说法:测试类:TaskTest.java


public class TaskTest {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService es = Executors.newCachedThreadPool();
        int i = 0;
        while (true) {
            es.submit(new Task(i++));
        }
    }
}

使用 Executors创建的 CachedThreadPool,往线程池中无限添加线程 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,是铁憨憨甜没错了!!!】,在 idea里: Run -> Edit Configurations

JVM参数说明:

  • -Xms10M => Java Heap内存初始化值- -Xmx10M => Java Heap内存最大值
    运行结果:

Exception: java.lang.OutOfMemoryError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main"
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:60416', transport: 'socket'

创建到3w多个线程的时候开始报 OOM错误 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

如何定义线程池参数

  • CPU密集型 => 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- IO密集型 => CPU数量 * CPU利用率 * (1 + 线程等待时间/线程CPU时间)- 混合型 => 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- 阻塞队列 => 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- 拒绝策略 => 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。处理拒绝策略有以下几种比较推荐:-
    • 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- 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- 自定义拒绝策略,只需要实现 RejectedExecutionHandler接口即可- 如果任务不是特别重要,使用 DiscardPolicy DiscardOldestPolicy拒绝策略将任务丢弃也是可以的
      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,欢迎有经验的大佬补充

    每天学习一点点,加油呀,欢迎点赞

    最后,再附上我历时三个月总结的 Java 面试 + Java 后端技术学习指南,这是本人这几年及春招的总结,目前,已经拿到了大厂offer,拿去不谢!

    下载方式

    1. 首先扫描下方二维码

    2. 后台回复「Java面试」即可获取

    原文地址:https://sihai.blog.csdn.net/article/details/109465507

本人花费半年的时间总结的《Java面试指南》已拿腾讯等大厂offer,已开源在github ,欢迎star!

转载声明:转载请注明出处,本技术博客是本人原创文章

本文GitHub https://github.com/OUYANGSIHAI/JavaInterview 已收录,这是我花了6个月总结的一线大厂Java面试总结,本人已拿大厂offer,欢迎star

原文链接:blog.ouyangsihai.cn >> 阿里面试官鬼得很,问我为什么他们阿里要禁用Executors创建线程池?


 上一篇
不好意思,我真的不知道MySQL的窗口函数... 不好意思,我真的不知道MySQL的窗口函数...
  点击上方 **好好学java **,选择 **星标 **公众号 重磅资讯、干货,第一时间送达 今日推荐:推荐 8 个常用 Spring Boot 项目个人原创+1博客:点击前往,查看更多 来源:知乎 转自:大数据分析挖掘和Pyth
2021-04-04
下一篇 
Dubbo 序列化协议 5 连问,你接得住不? Dubbo 序列化协议 5 连问,你接得住不?
  点击上方 **好好学java **,选择 **星标 **公众号 重磅资讯、干货,第一时间送达 今日推荐:推荐 8 个常用 Spring Boot 项目个人原创+1博客:点击前往,查看更多 编辑 | Java之间 来源 | www.t
2021-04-04