Java 线程池笔记

2024/9/3

梳理线程池的核心参数和两种创建方式，便于在项目中正确地选择、配置与调优 ThreadPoolExecutor。

一、线程池介绍

顾名思义，线程池就是管理一系列线程的资源池，其提供了一种限制和管理线程资源的方式。每个线程池还维护一些基本统计信息，例如已完成任务的数量。

使用线程池的好处：

降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配、调优和监控。

二、ThreadPoolExecutor 类介绍

ThreadPoolExecutor 类中提供的四个构造方法。我们来看最长的那个，其余三个都是在这个构造方法的基础上产生。

/**
 * 用给定的初始参数创建一个新的 ThreadPoolExecutor。
 */
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 线程池的核心线程数量
                          int maximumPoolSize, // 线程池的最大线程数
                          long keepAliveTime, // 当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程存活的最长时间
                          TimeUnit unit, // 时间单位
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列，用来储存等待执行任务的队列
                          ThreadFactory threadFactory, // 线程工厂，用来创建线程，一般默认即可
                          RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略，当提交的任务过多而不能及时处理时，我们可以定制策略来处理任务
                           ) {
    if (corePoolSize < 0 ||
        maximumPoolSize <= 0 ||
        maximumPoolSize < corePoolSize ||
        keepAliveTime < 0)
        throw new IllegalArgumentException();
    if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
        throw new NullPointerException();
    this.corePoolSize = corePoolSize;
    this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
    this.workQueue = workQueue;
    this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

ThreadPoolExecutor 3 个最重要的参数：

corePoolSize：任务队列未达到队列容量时，最大可以同时运行的线程数量。
maximumPoolSize：任务队列中存放的任务达到队列容量的时候，当前可以同时运行的线程数量变为最大线程数。
workQueue：新任务来的时候会先判断当前运行的线程数量是否达到核心线程数，如果达到的话，新任务就会被存放在队列中。

ThreadPoolExecutor 其他常见参数：

keepAliveTime：线程池中的线程数量大于 corePoolSize 的时候，如果这时没有新的任务提交，核心线程外的线程不会立即销毁，而是会等待，直到等待的时间超过了 keepAliveTime 才会被回收销毁。
unit：keepAliveTime 参数的时间单位。
threadFactory：executor 创建新线程的时候会用到。
handler：拒绝策略。

下面这张图可以加深你对线程池中各个参数的相互关系的理解（图片来源：《Java 性能调优实战》）：

线程池参数关系

三、线程池创建的两种方式

方式一：通过 ThreadPoolExecutor 构造函数来创建（推荐）。

ThreadPoolExecutor 构造方式

通过构造方法实现。

方式二：通过 Executor 框架的工具类 Executors 来创建。

Executors 工具类提供的创建线程池的方法如下图所示：

Executors 创建方式

《阿里巴巴 Java 开发手册》强制线程池不允许使用 Executors 去创建，而是通过 ThreadPoolExecutor 构造函数的方式，这样的处理方式让写的同学更加明确线程池的运行规则，规避资源耗尽的风险。