线程池，坑中之王！-51CTO.COM

前言

线程池是 Java 中处理多线程的强大工具，但它不仅仅是“直接用就完事”的工具。

很多小伙伴在用线程池时，因为配置不当或忽略细节，踩过许多坑。

今天跟大家一起聊聊线程池中容易踩的 10 个坑，以及如何避免这些坑，希望对你会有所帮助。

1. 直接使用 Executors 创建线程池

许多初学者在创建线程池时，直接使用 Executors 提供的快捷方法：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);

问题在哪？

无界队列：newFixedThreadPool 使用的队列是 LinkedBlockingQueue，它是无界队列，任务堆积可能会导致内存溢出。
线程无限增长：newCachedThreadPool 会无限创建线程，在任务量激增时可能耗尽系统资源。

示例：内存溢出的风险

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    executor.submit(() -> {
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}

任务数远大于线程数，导致任务无限堆积在队列中，最终可能导致 OutOfMemoryError。

解决办法

使用 ThreadPoolExecutor，并明确指定参数：

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    2,
    4,
    60L,
    TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(100), // 有界队列
    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 拒绝策略
);

2. 错误配置线程数

很多人随意配置线程池参数，比如核心线程数 10，最大线程数 100，看起来没问题，但这可能导致性能问题或资源浪费。

示例：错误配置导致的线程过载

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    10, // 核心线程数
    100, // 最大线程数
    60L,
    TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(10)
);

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
    executor.submit(() -> {
        try {
            Thread.sleep(5000); // 模拟耗时任务
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    });
}

这种配置在任务激增时，会创建大量线程，系统资源被耗尽。

正确配置方式

根据任务类型选择合理的线程数：

CPU 密集型：线程数建议设置为 CPU 核心数 + 1。
IO 密集型：线程数建议设置为 2 * CPU 核心数。

示例：

int cpuCores = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    cpuCores + 1,
    cpuCores + 1,
    60L,
    TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(50)
);

3. 忽略任务队列的选择

任务队列直接影响线程池的行为。如果选错队列类型，会带来很多隐患。

常见队列的坑

无界队列：任务无限堆积。
有界队列：队列满了会触发拒绝策略。
优先级队列：容易导致高优先级任务频繁抢占低优先级任务。

示例：任务堆积导致问题

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    2,
    4,
    60L,
    TimeUnit.SECONDS,
    new LinkedBlockingQueue<>()
);

for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    executor.submit(() -> System.out.println(Thread.currentThread().getName()));
}

改进方法：用有界队列，避免任务无限堆积。

new ArrayBlockingQueue<>(100);

4. 忘记关闭线程池

有些小伙伴用完线程池后，忘记调用 shutdown()，导致程序无法正常退出。

示例：线程池未关闭

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);
executor.submit(() -> System.out.println("任务执行中..."));
// 线程池未关闭，程序一直运行

正确关闭方式

executor.shutdown();
try {
    if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
        executor.shutdownNow();
    }
} catch (InterruptedException e) {
    executor.shutdownNow();
}

5. 忽略拒绝策略

当任务队列满时，线程池会触发拒绝策略，很多人不知道默认策略（AbortPolicy）会直接抛异常。

示例：任务被拒绝

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
    1,
    1,
    60L,
    TimeUnit.SECONDS,
    new ArrayBlockingQueue<>(2),
    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy() // 默认策略
);

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    executor.submit(() -> System.out.println("任务"));
}

执行到第四个任务时会抛出 RejectedExecutionException。

改进：选择合适的策略

CallerRunsPolicy：提交任务的线程自己执行。
DiscardPolicy：直接丢弃新任务。
DiscardOldestPolicy：丢弃最老的任务。

6. 任务中未处理异常

线程池中的任务抛出异常时，线程池不会直接抛出，导致很多问题被忽略。

示例：异常被忽略

executor.submit(() -> {
    throw new RuntimeException("任务异常");
});

解决方法

捕获任务内部异常：

executor.submit(() -> {
    try {
        throw new RuntimeException("任务异常");
    } catch (Exception e) {
        System.err.println("捕获异常：" + e.getMessage());
    }
});

自定义线程工厂：

ThreadFactory factory = r -> {
    Thread t = new Thread(r);
    t.setUncaughtExceptionHandler((thread, e) -> {
        System.err.println("线程异常：" + e.getMessage());
    });
    return t;
};

7. 阻塞任务占用线程池

如果线程池中的任务是阻塞的（如文件读写、网络请求），核心线程会被占满，影响性能。

示例：阻塞任务拖垮线程池

executor.submit(() -> {
    Thread.sleep(10000); // 模拟阻塞任务
});

改进方法

减少任务的阻塞时间。
增加核心线程数。
使用异步非阻塞方式（如 NIO）。

8. 滥用线程池

线程池不是万能的，某些场景直接使用 new Thread() 更简单。

示例：过度使用线程池

一个简单的短期任务：

ExecutorService executor = Executors.newSingleThreadExecutor();
executor.submit(() -> System.out.println("执行任务"));
executor.shutdown();

这种情况下，用线程池反而复杂。

改进方式

new Thread(() -> System.out.println("执行任务")).start();

9. 未监控线程池状态

很多人用线程池后，不监控其状态，导致任务堆积、线程耗尽的问题被忽略。

示例：监控线程池状态

System.out.println("核心线程数：" + executor.getCorePoolSize());
System.out.println("队列大小：" + executor.getQueue().size());
System.out.println("已完成任务数：" + executor.getCompletedTaskCount());

结合监控工具（如 JMX、Prometheus），实现实时监控。

10. 动态调整线程池参数

有些人在线程池设计时忽略了参数调整的必要性，导致后期性能优化困难。

示例：动态调整核心线程数

executor.setCorePoolSize(20);
executor.setMaximumPoolSize(50);

实时调整线程池参数，能适应业务的动态变化。

总结

线程池是强大的工具，但如果我们日常工作中用得不好也非常容易踩坑。

这篇文章通过实际代码示例，我们可以清楚看到线程池的问题所在及改进方法。

希望这些内容能帮你避免踩坑，写出高质量的线程池代码！

线程池用得好，效率杠杠的；用得不好，程序天天崩！

线程池，坑中之王 ！

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