java線程池

1. 什麼是線程池

線程池（英語：thread pool）：一種線程使用模式。線程過多會帶來調度開銷，進而影響緩存局部性和整體性能。而線程池維護着多個線程，等待着監督管理者分配可併發執行的任務。這避免了在處理短時間任務時創建與銷燬線程的代價。線程池不僅能夠保證內核的充分利用，還能防止過分調度。可用線程數量應該取決於可用的併發處理器、處理器內核、內存、網絡sockets等的數量。 例如，線程數一般取cpu數量+2比較合適，線程數過多會導致額外的線程切換開銷。

2. 線程池的創建

總體上分爲兩種

1. 通過Executors工具類創建

 1. newFiexedThreadPool(int Threads)：創建固定數目線程的線程池。
 2. newCachedThreadPool()：創建一個可緩存的線程池，調用execute 將重用以前構造的線程（如果線程可用）。如果沒有可用的線程，則創建一個新線程並添加到池中。終止並從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。
 3. newSingleThreadExecutor()創建一個單線程化的Executor。
 4. newScheduledThreadPool(int corePoolSize)創建一個支持定時及週期性的任務執行的線程池，多數情況下可用來替代Timer類。

看起來功能還是比較強大的，又用到了工廠模式、又有比較強的擴展性，重要的是用起來還比較方便，如：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ;
即可創建一個固定大小的線程池。

但是爲什麼我說不建議大家使用這個類來創建線程池呢？

Executors存在什麼問題
在阿里巴巴Java開發手冊中提到，使用Executors創建線程池可能會導致OOM(OutOfMemory ,內存溢出)，但是並沒有說明爲什麼，那麼接下來我們就來看一下到底爲什麼不允許使用Executors？

我們先來一個簡單的例子，模擬一下使用Executors導致OOM的情況

public class ExecutorsOOM{
    private static ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(15);
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
            executor.execute(new SubThread());
        }
    }
}
 
class SubThread implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(10000);
        } catch (InterruptedException e) {
            //do nothing
        }
    }
}

通過指定JVM參數：-Xmx8m -Xms8m 運行以上代碼，會拋出OOM:

爲什麼會OOM呢,看一下Executors.newFixedThreadPool(15);的創建線程池源碼:
1.通過無參構造器new了一個LinkedBlockingQueue阻塞隊列

2.可以看到LinkedBlockingQueue的無參構造器capacity的默認容量爲Integer.MAX_VALUE
3. 所以這種方式創建的最大線程數是Integer.MAX_VALUE，而創建這麼多線程，必然就有可能導致OOM。
結論:Executors工具類創建的線程池不安全,可能發生OOM

2. 通過ThreadPoolExecutor

避免使用Executors創建線程池，主要是避免使用其中的默認實現，那麼我們可以自己直接調用ThreadPoolExecutor的構造函數來自己創建線程池。在創建的同時，給BlockQueue指定容量就可以了。

private static ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(10, 10,
        60L, TimeUnit.SECONDS,
        new ArrayBlockingQueue(10)); //指定了ArrayBlockingQueue的容量爲10

這種情況下，一旦提交的線程數超過當前可用線程數時，就會拋出java.util.concurrent.RejectedExecutionException，這是因爲當前線程池使用的隊列是有邊界隊列，隊列已經滿了便無法繼續處理新的請求。

ThreadPoolExecutor源碼詳解

線程池之ThreadPoolExecutor使用

1. 構造器參數詳解

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

• corePoolSize int 核心線程池大小
• maximumPoolSize int 最大線程池大小
• keepAliveTime long 線程最大空閒時間
• unit TimeUnit 時間單位
• workQueue BlockingQueue 線程等待隊列
• threadFactory ThreadFactory 線程創建工廠
• handler RejectedExecutionHandler 拒絕策略

其中BlockingQueue workQueue接口有以下實現:
ArrayBlockingQueue, DelayQueue, LinkedBlockingDeque, LinkedBlockingQueue, LinkedTransferQueue, PriorityBlockingQueue, SynchronousQueue