如何在Java中使用ThreadPoolExecutor自定义线程池-java教程-PHP中文网

如何在Java中使用ThreadPoolExecutor自定义线程池

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发布： 2025-10-18 19:08:02

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ThreadPoolExecutor可精细控制线程池行为，避免资源耗尽。其构造函数包含核心线程数、最大线程数、空闲存活时间、任务队列、线程工厂和拒绝策略六个参数。推荐使用有界队列如ArrayBlockingQueue防止内存溢出，避免默认的无界队列风险。常见拒绝策略包括抛出异常、调用者线程执行、丢弃任务等，可根据业务需求选择。通过自定义ThreadFactory设置线程名称，便于日志追踪与问题定位。示例中配置了2个核心线程、最大4个线程、60秒存活时间、容量为10的队列及CallerRunsPolicy策略，确保高负载时由提交线程处理新任务以减缓压力。务必在程序结束时调用shutdown或shutdownNow关闭线程池，防止资源泄漏，并建议监控队列长度和活跃线程数进行性能调优。

如何在java中使用threadpoolexecutor自定义线程池

在Java中，ThreadPoolExecutor 是 java.util.concurrent 包中的核心类之一，用于创建和管理自定义线程池。相比使用 Executors 工具类创建的默认线程池，直接使用 ThreadPoolExecutor 能更精细地控制线程池的行为，避免潜在的风险（如无界队列导致内存溢出）。

理解ThreadPoolExecutor的构造函数

ThreadPoolExecutor 提供了多个构造方法，最完整的一个如下：

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
  int maximumPoolSize,
  long keepAliveTime,
  TimeUnit unit,
  BlockingQueue<Runnable> workQueue,
  ThreadFactory threadFactory,
  RejectedExecutionHandler handler)

各参数含义如下：

corePoolSize：核心线程数。即使空闲也不会被回收（除非设置了 allowCoreThreadTimeOut）
maximumPoolSize：最大线程数。线程池允许创建的最大线程数量
keepAliveTime：非核心线程的空闲存活时间
unit：存活时间的时间单位，如 TimeUnit.SECONDS
workQueue：任务等待队列。用来保存尚未执行的任务
threadFactory：用于创建新线程的工厂，可自定义线程命名等属性
handler：拒绝策略，当任务无法提交时的处理方式

选择合适的任务队列

队列的选择直接影响线程池的行为：

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LinkedBlockingQueue：若不限制容量，会变成无界队列，可能导致内存耗尽
ArrayBlockingQueue：有界队列，推荐使用，需指定容量
SynchronousQueue：不存储元素，每个插入必须等待另一个线程的移除，适合高并发短任务
PriorityBlockingQueue：支持优先级排序的任务队列

建议使用有界队列防止资源耗尽。

设置合理的拒绝策略

当线程池关闭或队列已满时，新提交的任务会被拒绝。常见策略包括：

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AbortPolicy（默认）：抛出 RejectedExecutionException
CallerRunsPolicy：由提交任务的线程自己执行任务，减缓提交速度
DiscardPolicy：静默丢弃任务
DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的任务，然后尝试重新提交当前任务

生产环境中可根据业务需求选择或自定义策略。

自定义ThreadFactory以增强可维护性

默认线程工厂创建的线程名称不易识别。可通过自定义 ThreadFactory 添加有意义的命名：

ThreadFactory namedFactory = new ThreadFactory() {
  private final AtomicInteger threadNumber = new AtomicInteger(1);
  public Thread newThread(Runnable r) {
    return new Thread(r, "MyPool-Thread-" + threadNumber.getAndIncrement());
  }
};

这样在线程 dump 或日志中更容易定位问题线程。

实际使用示例

下面是一个完整的自定义线程池示例：

import java.util.concurrent.*;

public class CustomThreadPool {
  public static void main(String[] args) {
    // 创建有界队列
    BlockingQueue<Runnable> queue = new ArrayBlockingQueue<>(10);

    // 自定义线程工厂
    ThreadFactory factory = r -> new Thread(r, "CustomPool-" + Thread.currentThread().getId());

    // 拒绝策略：调用者线程执行
    RejectedExecutionHandler handler = new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy();

    // 创建线程池
    ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
      2, // 核心线程数
      4, // 最大线程数
      60L, // 空闲线程存活时间
      TimeUnit.SECONDS,
      queue,
      factory,
      handler
    );

    // 提交任务
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
      final int taskId = i;
      executor.execute(() -> {
        System.out.println("Task " + taskId + " is running on " + Thread.currentThread().getName());
        try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { }
      });
    }

    // 关闭线程池
    executor.shutdown();
    try {
      if (!executor.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) {
        executor.shutdownNow();
      }
    } catch (InterruptedException e) {
      executor.shutdownNow();
      Thread.currentThread().interrupt();
    }
  }
}

这个例子中，线程池最多处理 2 + 10（队列）+ 2（非核心）共 14 个任务，超出的部分将由主线程执行（CallerRunsPolicy）。