Java中執行緒池，你真的會用嗎？
在《 ofollow,noindex">深入原始碼分析Java執行緒池的實現原理 》這篇文章中，我們介紹過了Java中執行緒池的常見用法以及基本原理。
在文中有這樣一段描述：
可以通過Executors靜態工廠構建執行緒池，但一般不建議這樣使用。
關於這個問題，在那篇文章中並沒有深入的展開。作者之所以這麼說，是因為這種建立執行緒池的方式有很大的隱患，稍有不慎就有可能導致線上故障，如：一次Java執行緒池誤用引發的血案和總結（ zhuanlan.zhihu.com/p/32867181 ）
本文我們就來圍繞這個問題來分析一下為什麼JDK自身提供的構建執行緒池的方式並不建議使用？到底應該如何建立一個執行緒池呢？
Executors {#toc_0}
Executors 是一個Java中的工具類。提供工廠方法來建立不同型別的執行緒池。

從上圖中也可以看出，Executors的建立執行緒池的方法，創建出來的執行緒池都實現了ExecutorService介面。常用方法有以下幾個：
newFiexedThreadPool(int Threads) ：建立固定數目執行緒的執行緒池。
newCachedThreadPool() ：建立一個可快取的執行緒池，呼叫execute 將重用以前構造的執行緒（如果執行緒可用）。如果沒有可用的執行緒，則建立一個新執行緒並新增到池中。終止並從快取中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的執行緒。
newSingleThreadExecutor() 建立一個單執行緒化的Executor。
newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 建立一個支援定時及週期性的任務執行的執行緒池，多數情況下可用來替代Timer類。
類看起來功能還是比較強大的，又用到了工廠模式、又有比較強的擴充套件性，重要的是用起來還比較方便，如：
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(nThreads) ; 複製程式碼
即可建立一個固定大小的執行緒池。
但是為什麼我說不建議大家使用這個類來建立執行緒池呢？
Executors存在什麼問題 {#toc_1}
在阿里巴巴Java開發手冊中提到，使用Executors建立執行緒池可能會導致OOM(OutOfMemory ,記憶體溢位)，但是並沒有說明為什麼，那麼接下來我們就來看一下到底為什麼不允許使用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。
/**
* @author Hollis
*/
public class ExecutorsDemo {
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
}
}
}
複製程式碼
通過指定JVM引數： -Xmx8m -Xms8m 執行以上程式碼，會丟擲OOM:
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.offer(LinkedBlockingQueue.java:416) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1371) at com.hollis.ExecutorsDemo.main(ExecutorsDemo.java:16) 複製程式碼
以上程式碼指出， ExecutorsDemo.java 的第16行，就是程式碼中的 executor.execute(new SubThread()); 。
Executors為什麼存在缺陷 {#toc_2}
通過上面的例子，我們知道了 Executors 建立的執行緒池存在OOM的風險，那麼到底是什麼原因導致的呢？我們需要深入 Executors 的原始碼來分析一下。
其實，在上面的報錯資訊中，我們是可以看出蛛絲馬跡的，在以上的程式碼中其實已經說了，真正的導致OOM的其實是 LinkedBlockingQueue.offer 方法。
Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: GC overhead limit exceeded at java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue.offer(LinkedBlockingQueue.java:416) at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.execute(ThreadPoolExecutor.java:1371) at com.hollis.ExecutorsDemo.main(ExecutorsDemo.java:16) 複製程式碼
如果讀者翻看程式碼的話，也可以發現，其實底層確實是通過 LinkedBlockingQueue 實現的：
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
複製程式碼
如果讀者對Java中的阻塞佇列有所瞭解的話，看到這裡或許就能夠明白原因了。
Java中的 BlockingQueue 主要有兩種實現，分別是 ArrayBlockingQueue 和 LinkedBlockingQueue 。
ArrayBlockingQueue 是一個用陣列實現的有界阻塞佇列，必須設定容量。
LinkedBlockingQueue 是一個用連結串列實現的有界阻塞佇列，容量可以選擇進行設定，不設定的話，將是一個無邊界的阻塞佇列，最大長度為 Integer.MAX_VALUE 。
這裡的問題就出在：**不設定的話，將是一個無邊界的阻塞佇列，最大長度為Integer.MAX_VALUE。**也就是說，如果我們不設定 LinkedBlockingQueue 的容量的話，其預設容量將會是 Integer.MAX_VALUE 。
而 newFixedThreadPool 中建立 LinkedBlockingQueue 時，並未指定容量。此時， LinkedBlockingQueue 就是一個無邊界佇列，對於一個無邊界佇列來說，是可以不斷的向佇列中加入任務的，這種情況下就有可能因為任務過多而導致記憶體溢位問題。
上面提到的問題主要體現在 newFixedThreadPool 和 newSingleThreadExecutor 兩個工廠方法上，並不是說 newCachedThreadPool 和 newScheduledThreadPool 這兩個方法就安全了，這兩種方式建立的最大執行緒數可能是 Integer.MAX_VALUE ，而建立這麼多執行緒，必然就有可能導致OOM。
建立執行緒池的正確姿勢 {#toc_3}
避免使用Executors建立執行緒池，主要是避免使用其中的預設實現，那麼我們可以自己直接呼叫 ThreadPoolExecutor 的建構函式來自己建立執行緒池。在建立的同時，給 BlockQueue 指定容量就可以了。
private static ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(10, 10, 60L, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue(10)); 複製程式碼
這種情況下，一旦提交的執行緒數超過當前可用執行緒數時，就會丟擲 java.util.concurrent.RejectedExecutionException ，這是因為當前執行緒池使用的佇列是有邊界佇列，佇列已經滿了便無法繼續處理新的請求。但是異常（Exception）總比發生錯誤（Error）要好。
除了自己定義 ThreadPoolExecutor 外。還有其他方法。這個時候第一時間就應該想到開源類庫，如apache和guava等。
作者推薦使用guava提供的ThreadFactoryBuilder來建立執行緒池。
public class ExecutorsDemo {
private static ThreadFactory namedThreadFactory = new ThreadFactoryBuilder()
.setNameFormat("demo-pool-%d").build();
private static ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(5, 200,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1024), namedThreadFactory, new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
pool.execute(new SubThread());
}
}
}
複製程式碼
通過上述方式建立執行緒時，不僅可以避免OOM的問題，還可以自定義執行緒名稱，更加方便的出錯的時候溯源。
思考題，文中作者說：發生異常（Exception）要比發生錯誤（Error）好，為什麼這麼說？
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