java面试题-如何创建线程池

在Java中，创建线程池是一种有效管理和利用线程资源的方式。本教程将深入探讨不同的线程池创建方式，重点介绍使用ThreadPoolExecutor的构造函数创建线程池的最佳实践，并提供详细的源码解析和示例代码。

1. 使用Executors创建线程池

Executors是Java提供的工具类，通过它可以轻松创建几种常见的线程池。然而，阿里巴巴Java开发手册推荐避免直接使用Executors创建线程池。这是因为Executors返回的线程池对象存在一些弊端，如：

• FixedThreadPool和SingleThreadExecutor允许请求的队列长度为Integer.MAX_VALUE，可能导致OOM（内存溢出）。
• CachedThreadPool和ScheduledThreadPool允许创建的线程数量为Integer.MAX_VALUE，可能导致创建大量线程，也会导致OOM。

// 示例代码
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

2. 使用ThreadPoolExecutor的构造函数创建线程池

ThreadPoolExecutor是Executors类的底层实现，通过直接调用其构造函数，可以更明确地定义线程池的规则，避免资源耗尽的风险。以下是示例代码：

// 示例代码
private static ExecutorService executor =
        new ThreadPoolExecutor(
                5,  // 核心线程数
                10, // 最大线程数
                5000, // 线程空闲时间
                TimeUnit.MILLISECONDS,  // 时间单位
                new LinkedBlockingQueue<>()  // 阻塞队列
        );

在这种情况下，一旦提交的线程数超过当前可用线程数，就会抛出RejectedExecutionException，因为队列已满，无法处理新的请求。

3. 使用开源类库创建线程池

使用开源类库，如Apache和Guava，也是一种创建线程池的有效方式。以下是使用Guava的ThreadFactoryBuilder创建线程池的示例代码：

// 示例代码
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());
        }
    }
}

这种方式不仅避免了OOM的问题，还可以自定义线程名称，有助于更方便地进行错误溯源。

4. 源码解析及最佳实践

4.1 源码解析

ThreadPoolExecutor的构造函数源码解析：

// ThreadPoolExecutor 构造函数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                          int maximumPoolSize,
                          long keepAliveTime,
                          TimeUnit unit,
                          BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                          ThreadFactory threadFactory,
                          RejectedExecutionHandler handler) {
    // 构造函数逻辑省略...
    // ...
}

4.2 示例代码解析

示例代码中，使用ThreadPoolExecutor的构造函数创建线程池，具体参数解析如下：

• corePoolSize：核心线程数，线程池中一直存活的线程数量。
• maximumPoolSize：最大线程数，线程池中允许的最大线程数量。
• keepAliveTime：线程空闲时间，超过这个时间的空闲线程会被回收。
• unit：时间单位。
• workQueue：阻塞队列，用于存放等待执行的任务。
• threadFactory：线程工厂，用于创建线程。
• handler：拒绝策略，当任务无法被提交执行时的处理策略。

4.3 最佳实践总结

通过使用ThreadPoolExecutor的构造函数创建线程池，我们可以更灵活地定义线程池的规则，避免了使用Executors可能导致的一些问题。这种方式能够确保线程池的稳定运行，并对系统资源进行有效管理。