Java线程池解析

参考文章：Java并发：线程池，饱和策略

前言

Java线程池的使用在工作中还是比较常见的，线程池可以减小线程建立和销毁的开销，同时对于线程的复用也能提高系统性能。Java中常用的建立线程池的方法通常是使用java.util.concurrent.Executors工具类创建，其提供有四种线程池分别是:

• newFixedThreadPool

• newSingleThreadExecutor

• newCachedThreadPool

• newScheduledThreadPool

Alibaba Java编码规约中有关于这点的特别说明，不允许直接使用Executors来创建线程池而是手动实现ThreadPoolExecutor来创建线程池，一则加深程序员对于线程池的了解，二则自定义线程池策略防止资源耗尽

Executors提供的线程池存在如下缺点：

1. newFixedThreadPool和newSingleThreadExecutor存在的问题: 堆积的请求队列会占用大量内存（队列长度默认是Integer.MAX_VALUE）， 甚至有可能导致OOM

2. newCachedThreadPool和newScheduledThreadPool存在的问题: 默认线程池中线程最大数量是Integer.MAX_VALUE, 有可能会创建大量的线程导致OOM

自定义线程池

由于ThreadPoolExecutor的实例化需要传入ThreadFactory对象，这里使用org.apache.commons.lang3.concurrent.BasicThreadFactory提供的实现类，需要在gradle中引入jar包：

compile group: 'org.apache.commons', name: 'commons-lang3', version: '3.7'

代码实现如下：

private ExecutorService executorService;

/**

    * 手动创建初始线程数量3，最大线程数量5，最大等待队列1024，默认线程剔除策略为AbortPolicy的线程池

    * @return

    */

public ExecutorService createFixedThreadPool() {

    int corePoolSize = 3;

    int maxPoolSize = 5;

    long keepAliveTime = 0;

    ThreadFactory commonFactory = new BasicThreadFactory.Builder().namingPattern("pool-thread-%d").daemon(true).build();

    executorService = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maxPoolSize, keepAliveTime, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(1024), commonFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

    return executorService;

}

ThreadPoolExecutor的实例化需要传递几个参数：

• corePoolSize 线程池中留存的线程数，即便是空闲状态

• maximumPoolSize 线程池最大线程数

• keepAliveTime 当线程池中线程数大于maxPoolSize的数量时，空闲线程在被结束前的等待时间

• unit 配合keepAliveTime使用的时间单位

• workQueue 在线程被执行前加入的请求队列，长度自定义

• threadFactory executor用来创建新线程的线程工厂

• handler 当线程池和请求队列都满了时的线程池任务拒绝策略

线程池具体的行为描述如下：

1. 当提交新任务时，若线程池大小小于corePoolSize，将创建一个新的线程来执行任务，即使此时线程池中存在空闲线程；

2. 当提交新任务时，若线程池达到corePoolSize大小，新提交的任务将被放入workQueue中，等待线程池调度执行；

3. 当提交新任务时，若workQueue已满，且maximumPoolSize > corePoolSize，将创建新的线程来执行任务；

4. 当提交新任务时，若任务总数超过maximumPoolSize，新提交的任务将由RejectedExecutionHandler来处理；

5. 当线程池中的线程数超过corePoolSize时，若线程的空闲时间达到keepAliveTime，则关闭空闲线程

线程池任务拒绝策略（RejectedExecutionHandler）

上文提到ThreadPoolExecutor构造函数的RejectedExecutionHandler handler参数，该参数表示当提交的任务数超过maxmumPoolSize与workQueue之和时，任务会交给RejectedExecutionHandler来处理。jdk默认提供四种饱和策略，分别是：

• AbortPolicy 中止策略，对于新提交的任务会抛出RejectedExecutionException供主线程捕获处理

• DiscardPolicy 对于无法加入等待队列的新提交任务，抛弃策略会放弃该任务，Does nothing

• DiscardOldestPolicy 抛弃最旧策略则会抛弃下一个将要执行的任务并尝试提交新任务（如果工作队列是一个优先级队列，那么抛弃最旧将导致高优先级任务被抛弃）

• CallerRunsPolicy 调用者运行策略则将任务退回到调用者主线程执行，不会抛弃任务，也不会抛出异常。