在现代软件开发中，线程池作为并发编程的核心技术，对系统的性能和稳定性有着重要的影响。合理使用线程池可以显著提升系统的响应速度和资源利用率。本文将详细探讨如何创建线程池、为什么推荐使用ThreadPoolExecutor构造函数创建线程池，以及线程池参数的详细解析。

如何创建线程池？

创建线程池有两种常见方式：通过ThreadPoolExecutor构造函数直接创建（推荐）和通过Executors工具类创建。我们将详细介绍这两种方式及其各自的优缺点。

方式一：通过ThreadPoolExecutor构造函数创建（推荐）

通过ThreadPoolExecutor构造函数创建线程池是推荐的方式，因为这种方式能让开发者更加明确地设置线程池的各个参数，避免资源耗尽的风险。

示例代码

java

import java.util.concurrent.BlockingQueue;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class CustomThreadPoolExample {
    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new LinkedBlockingQueue<>(10);
        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
                5,      // corePoolSize
                10,     // maximumPoolSize
                60L,    // keepAliveTime
                TimeUnit.SECONDS, // unit
                workQueue,        // workQueue
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // handler
        );

        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            executor.execute(new Task());
        }

        executor.shutdown();
    }
}

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is executing task.");
    }
}

在这个例子中，我们创建了一个自定义的线程池，设置了核心线程数、最大线程数、空闲线程存活时间等参数，并提交了20个任务给线程池执行。

方式二：通过Executors工具类创建

Executors工具类提供了一些便捷的方法来创建多种类型的线程池，包括：

• FixedThreadPool
• SingleThreadExecutor
• CachedThreadPool
• ScheduledThreadPool

示例代码

java

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ExecutorsExample {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService fixedThreadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);
        ExecutorService singleThreadExecutor = Executors.newSingleThreadExecutor();
        ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        ExecutorService scheduledThreadPool = Executors.newScheduledThreadPool(3);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            fixedThreadPool.execute(new Task());
            singleThreadExecutor.execute(new Task());
            cachedThreadPool.execute(new Task());
            scheduledThreadPool.execute(new Task());
        }

        fixedThreadPool.shutdown();
        singleThreadExecutor.shutdown();
        cachedThreadPool.shutdown();
        scheduledThreadPool.shutdown();
    }
}

class Task implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is executing task.");
    }
}

为什么不推荐使用内置线程池？

在《阿里巴巴 Java 开发手册》中，明确指出线程资源必须通过线程池提供，不允许在应用中自行显式创建线程。同时，也不建议使用Executors工具类提供的默认线程池，因为其默认实现可能带来以下问题：

• FixedThreadPool 和 SingleThreadExecutor：使用无界的LinkedBlockingQueue，可能堆积大量任务，从而导致内存溢出（OOM）。
• CachedThreadPool：使用同步队列SynchronousQueue，允许创建的线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能导致创建大量线程，从而导致内存溢出（OOM）。
• ScheduledThreadPool 和 SingleThreadScheduledExecutor：使用无界的延迟阻塞队列DelayedWorkQueue，可能堆积大量任务，从而导致内存溢出（OOM）。

以下是Executors工具类创建线程池的方法源码：

java

// 无界队列 LinkedBlockingQueue
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
    return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}

// 无界队列 LinkedBlockingQueue
public static ExecutorService newSingleThreadExecutor() {
    return new FinalizableDelegatedExecutorService(new ThreadPoolExecutor(1, 1, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()));
}

// 同步队列 SynchronousQueue，没有容量，最大线程数是 Integer.MAX_VALUE
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
    return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE, 60L, TimeUnit.SECONDS, new SynchronousQueue<Runnable>());
}

// DelayedWorkQueue（延迟阻塞队列）
public static ScheduledExecutorService newScheduledThreadPool(int corePoolSize) {
    return new ScheduledThreadPoolExecutor(corePoolSize);
}
public ScheduledThreadPoolExecutor(int corePoolSize) {
    super(corePoolSize, Integer.MAX_VALUE, 0, NANOSECONDS, new DelayedWorkQueue());
}

线程池常见参数详解

通过ThreadPoolExecutor构造函数创建线程池时，需要设置以下几个重要参数：

java

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.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
    this.workQueue = workQueue;
    this.threadFactory = threadFactory;
    this.handler = handler;
}

关键参数解析

• corePoolSize：核心线程数，线程池中始终保持的最小线程数量。
• maximumPoolSize：最大线程数，线程池中允许的最大线程数量。
• keepAliveTime：当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程的存活时间。
• unit：存活时间的时间单位。
• workQueue：任务队列，用于保存等待执行的任务。
• threadFactory：线程工厂，用于创建新线程。
• handler：拒绝策略，当任务过多且线程池无法处理时，采用的处理策略。

总结

通过合理配置线程池的参数，可以有效管理系统资源，提高任务处理的效率和系统的稳定性。尽量避免使用Executors工具类提供的默认线程池，推荐使用ThreadPoolExecutor构造函数来创建线程池，以便更好地控制线程池的各个参数，从而规避潜在的资源耗尽风险。

使用线程池在大型项目中尤为重要，从Web服务器的请求处理到后台任务的并发执行，线程池的合理配置和使用可以显著提升系统的性能和稳定性。希望本文能帮助你更好地理解和使用Java线程池，提高你的并发编程水平。

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