# 為什么禁止使用 Executors 創建線程池？ 在《深入源碼分析 Java 線程池的實現原理》這篇文章中，我們介紹過了 Java中線程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 靜態工廠構建線程池，但一般不建議這樣使用。 關于這個問題，在那篇文章中并沒有深入的展開。作者之所以這么說，是因為這種創建線程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 線程池誤用引發的血案和總結。 本文我們就來圍繞這個問題來分析一下為什么 JDK 自身提供的構建線程池的方式并不建議使用？到底應該如何創建一個線程池呢？ ## Executors Executors 是一個 Java 中的工具類。提供工廠方法來創建不同類型的線程池。  從上圖中也可以看出，Executors 的創建線程池的方法，創建出來的線程池都實現了 ExecutorService 接口。常用方法有以下幾個： newFiexedThreadPool(int Threads)：創建固定數目線程的線程池。 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，則創建一個新線程并添加到池中。終止并從緩存中移除那些已有 60 秒鐘未被使用的線程。 newSingleThreadExecutor() 創建一個單線程化的 Executor。 newScheduledThreadPool(int corePoolSize) 創建一個支持定時及周 期性的任務執行的線程池，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。 但是為什么我說不建議大家使用這個類來創建線程池呢？ 我提到的是『不建議』，但是在 Java 開發手冊中也明確指出，而且用的詞是 『不允許』使用 Executors 創建線程池。  ## Executors 存在什么問題 在 Java 開發手冊中提到，使用 Executors 創建線程池可能會導致 OOM(Out-OfMemory , 內存溢出 )，但是并沒有說明為什么，那么接下來我們就來看一下到底為什么不允許使用 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 } } } ``` 通過指定 JVM 參數：-Xmx8m -Xms8m 運行以上代碼，會拋出 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) ``` 以上代碼指出，ExecutorsDemo.java 的第 16 行，就是代碼中的 execu- tor.execute(new SubThread());。 ## Executors 為什么存在缺陷 通過上面的例子，我們知道了 Executors 創建的線程池存在 OOM 的風險，那么到底是什么原因導致的呢？我們需要深入 Executors 的源碼來分析一下。 其實，在上面的報錯信息中，我們是可以看出蛛絲馬跡的，在以上的代碼中其實已經說了，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) ``` 如果讀者翻看代碼的話，也可以發現，其實底層確實是通過 LinkedBlock- ingQueue 實現的： ``` public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) { return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<Runnable>()); ``` 如果讀者對 Java 中的阻塞隊列有所了解的話，看到這里或許就能夠明白原 因了。 Java 中的 BlockingQueue 主要有兩種實現，分別是 ArrayBlockingQ- ueue 和 LinkedBlockingQueue。 ArrayBlockingQueue 是一個用數組實現的有界阻塞隊列，必須設置容量。 LinkedBlockingQueue 是一個用鏈表實現的有界阻塞隊列，容量可以選擇 進行設置，不設置的話，將是一個無邊界的阻塞隊列，最大長度為 Integer.MAX_VALUE。 這里的問題就出在：不設置的話，將是一個無邊界的阻塞隊列，最大長度為Integer.MAX_VALUE。也就是說，如果我們不設置 LinkedBlockingQueue 的容量的話，其默認容量將會是 Integer.MAX_VALUE。 而 newFixedThreadPool 中創建 LinkedBlockingQueue 時，并未指定容 量。此時，LinkedBlockingQueue 就是一個無邊界隊列，對于一個無邊界隊列來說，是可以不斷的向隊列中加入任務的，這種情況下就有可能因為任務過多而導致內存溢出問題。 上面提到的問題主要體現在 newFixedThreadPool 和 newSingleThrea- dExecutor 兩個工廠方法上，并不是說 newCachedThreadPool 和newSched- uledThreadPool 這兩個方法就安全了，這兩種方式創建的最大線程數可能是 Integer.MAX_VALUE，而創建這么多線程，必然就有可能導致 OOM。 ## 創建線程池的正確姿勢 避免使用 Executors 創建線程池，主要是避免使用其中的默認實現，那么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)); 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，這是因為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。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 來創建線程池。 ``` 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()); } } } ``` 通過上述方式創建線程時，不僅可以避免 OOM 的問題，還可以自定義線程名稱，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，為什么這么說？