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细数线程池的十个坑
亿华云2025-10-03 11:52:07【IT科技】1人已围观
简介前言大家好，我是捡田螺的小男孩。日常开发中，为了更好管理线程资源，减少创建线程和销毁线程的资源损耗，我们会使用线程池来执行一些异步任务。但是线程池使用不当，就可能会引发生产事故。今天田螺哥跟大家聊聊线
前言
大家好，细数线程我是个坑捡田螺的小男孩。
日常开发中，细数线程为了更好管理线程资源，个坑减少创建线程和销毁线程的细数线程资源损耗，我们会使用线程池来执行一些异步任务。个坑但是细数线程线程池使用不当，就可能会引发生产事故。个坑今天田螺哥跟大家聊聊线程池的细数线程10个坑。大家看完肯定会有帮助的个坑~
线程池默认使用无界队列，任务过多导致OOM
线程创建过多，细数线程导致OOM共享线程池，个坑次要逻辑拖垮主要逻辑线程池拒绝策略的细数线程坑Spring内部线程池的坑使用线程池时，没有自定义命名线程池参数设置不合理线程池异常处理的个坑坑使用完线程池忘记关闭ThreadLocal与线程池搭配，线程复用，细数线程导致信息错乱。1.线程池默认使用无界队列，任务过多导致OOMJDK开发者提供了线程池的实现类，我们基于Executors组件，就可以快速创建一个线程池。日常工作中，一些小伙伴为了开发效率，反手就用Executors新建个线程池。写出类似以下的云南idc服务商代码：
/
*** 公众号：捡田螺的小男孩
*/
public class NewFixedTest {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < Integer.MAX_VALUE; i++) {
executor.execute(() -> {
try {
Thread.sleep(10000);
} catch (InterruptedException e) {
//do nothing
}
});
}
}
}使用newFixedThreadPool创建的线程池，是会有坑的，它默认是无界的阻塞队列，如果任务过多，会导致OOM问题。运行一下以上代码，出现了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.example.dto.NewFixedTest.main(NewFixedTest.java:14)这是因为newFixedThreadPool使用了无界的阻塞队列的LinkedBlockingQueue，如果线程获取一个任务后，任务的执行时间比较长(比如，上面demo代码设置了10秒)，会导致队列的任务越积越多，导致机器内存使用不停飙升， 最终出现OOM。
看下newFixedThreadPool的相关源码，是可以看到一个无界的阻塞队列的，如下：
//阻塞队列是LinkedBlockingQueue，云服务器并且是使用的是无参构造函数
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue
}
//无参构造函数，默认最大容量是Integer.MAX_VALUE，相当于无界的阻塞队列的了
public LinkedBlockingQueue() {
this(Integer.MAX_VALUE);
}因此，工作中，建议大家自定义线程池，并使用指定长度的阻塞队列。
2. 线程池创建线程过多，导致OOM有些小伙伴说，既然Executors组件创建出的线程池newFixedThreadPool，使用的是无界队列，可能会导致OOM。那么，Executors组件还可以创建别的线程池，如newCachedThreadPool，我们用它也不行嘛？
我们可以看下newCachedThreadPool的构造函数：
public static ExecutorService newCachedThreadPool() {
return new ThreadPoolExecutor(0, Integer.MAX_VALUE,
60L, TimeUnit.SECONDS,
new SynchronousQueue
它的最大线程数是Integer.MAX_VALUE。大家应该意识到使用它，可能会引发什么问题了吧。没错，如果创建了大量的网站模板线程也有可能引发OOM！
笔者在以前公司，遇到这么一个OOM问题：一个第三方提供的包，是直接使用new Thread实现多线程的。在某个夜深人静的夜晚，我们的监控系统报警了。。。这个相关的业务请求瞬间特别多，监控系统告警OOM了。
所以我们使用线程池的时候，还要当心线程创建过多，导致OOM问题。大家尽量不要使用newCachedThreadPool，并且如果自定义线程池时，要注意一下最大线程数。
3. 共享线程池，次要逻辑拖垮主要逻辑要避免所有的业务逻辑共享一个线程池。比如你用线程池A来做登录异步通知，又用线程池A来做对账。如下图：
如果对账任务checkBillService响应时间过慢，会占据大量的线程池资源，可能直接导致没有足够的线程资源去执行loginNotifyService的任务，最后影响登录。就这样，因为一个次要服务，影响到重要的登录接口，显然这是绝对不允许的。因此，我们不能将所有的业务一锅炖，都共享一个线程池，因为这样做，风险太高了，犹如所有鸡蛋放到一个篮子里。应当做线程池隔离！
我们知道线程池主要有四种拒绝策略，如下：
AbortPolicy: 丢弃任务并抛出RejectedExecutionException异常。(默认拒绝策略)DiscardPolicy：丢弃任务，但是不抛出异常。DiscardOldestPolicy：丢弃队列最前面的任务，然后重新尝试执行任务。CallerRunsPolicy：由调用方线程处理该任务。如果线程池拒绝策略设置不合理，就容易有坑。我们把拒绝策略设置为DiscardPolicy或DiscardOldestPolicy并且在被拒绝的任务，Future对象调用get()方法,那么调用线程会一直被阻塞。
我们来看个demo：
/
*** 关注公众号：捡田螺的小男孩
*/
public class DiscardThreadPoolTest {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
// 一个核心线程，队列最大为1，最大线程数也是1.拒绝策略是DiscardPolicy
ThreadPoolExecutor executorService = new ThreadPoolExecutor(1, 1, 1L, TimeUnit.MINUTES,
new ArrayBlockingQueue<>(1), new ThreadPoolExecutor.DiscardPolicy());
Future f1 = executorService.submit(()-> {
System.out.println("提交任务1");
try {
Thread.sleep(3000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
Future f2 = executorService.submit(()->{
System.out.println("提交任务2");
});
Future f3 = executorService.submit(()->{
System.out.println("提交任务3");
});
System.out.println("任务1完成 " + f1.get());// 等待任务1执行完毕
System.out.println("任务2完成" + f2.get());// 等待任务2执行完毕
System.out.println("任务3完成" + f3.get());// 等待任务3执行完毕
executorService.shutdown();// 关闭线程池，阻塞直到所有任务执行完毕
}
}运行结果：一直在运行中。。。
这是因为DiscardPolicy拒绝策略，是什么都没做，源码如下：
public static class DiscardPolicy implements RejectedExecutionHandler {
/
*** Creates a { @code DiscardPolicy}.
*/
public DiscardPolicy() { }
/
*** Does nothing, which has the effect of discarding task r.
*/
public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {
}
}我们再来看看线程池 submit 的方法：
public Future submit(Runnable task) {
if (task == null) throw new NullPointerException();
//把Runnable任务包装为Future对象
RunnableFuture
//执行任务
execute(ftask);
//返回Future对象
return ftask;
}
public FutureTask(Runnable runnable, V result) {
this.callable = Executors.callable(runnable, result);
this.state = NEW; //Future的初始化状态是New
}我们再来看看Future的get() 方法；
//状态大于COMPLETING，才会返回，要不然都会阻塞等待
public V get() throws InterruptedException, ExecutionException {
int s = state;
if (s <= COMPLETING)
s = awaitDone(false, 0L);
return report(s);
}
FutureTask的状态枚举
private static final int NEW = 0;
private static final int COMPLETING = 1;
private static final int NORMAL = 2;
private static final int EXCEPTIONAL = 3;
private static final int CANCELLED = 4;
private static final int INTERRUPTING = 5;
private static final int INTERRUPTED = 6;阻塞的真相水落石出啦，FutureTask的状态大于COMPLETING才会返回，要不然都会一直阻塞等待。又因为拒绝策略啥没做，没有修改FutureTask的状态，因此FutureTask的状态一直是NEW，所以它不会返回，会一直等待。
这个问题，可以使用别的拒绝策略，比如CallerRunsPolicy，它让主线程去执行拒绝的任务，会更新FutureTask状态。如果确实想用DiscardPolicy，则需要重写DiscardPolicy的拒绝策略。
温馨提示，日常开发中，使用 Future.get() 时，尽量使用带超时时间的，因为它是阻塞的。
future.get(1, TimeUnit.SECONDS);难道使用别的拒绝策略，就万无一失了嘛？不是的，如果使用CallerRunsPolicy拒绝策略，它表示拒绝的任务给调用方线程用，如果这是主线程，那会不会可能也导致主线程阻塞呢？总结起来，大家日常开发的时候，多一份心眼吧，多一点思考吧。
5. Spring内部线程池的坑工作中，个别开发者，为了快速开发，喜欢直接用spring的@Async，来执行异步任务。
@Async
public void testAsync() throws InterruptedException {
System.out.println("处理异步任务");
TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(100));
}Spring内部线程池，其实是SimpleAsyncTaskExecutor，这玩意有点坑，它不会复用线程的，它的设计初衷就是执行大量的短时间的任务。有兴趣的小伙伴，可以去看看它的源码：
/
*** { @link TaskExecutor} implementation that fires up a new Thread for each task,
* executing it asynchronously.
**
Supports limiting concurrent threads through the "concurrencyLimit"
* bean property. By default, the number of concurrent threads is unlimited.
**
NOTE: This implementation does not reuse threads! Consider a
* thread-pooling TaskExecutor implementation instead, in particular for
* executing a large number of short-lived tasks.
** @author Juergen Hoeller
* @since 2.0
* @see #setConcurrencyLimit
* @see SyncTaskExecutor
* @see org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor
* @see org.springframework.scheduling.commonj.WorkManagerTaskExecutor
*/
@SuppressWarnings("serial")
public class SimpleAsyncTaskExecutor extends CustomizableThreadCreator implements AsyncListenableTaskExecutor, Serializable {
......
}也就是说来了一个请求，就会新建一个线程！大家使用spring的@Async时，要避开这个坑，自己再定义一个线程池。正例如下：
@Bean(name = "threadPoolTaskExecutor")
public Executor threadPoolTaskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor=new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(5);
executor.setMaxPoolSize(10);
executor.setThreadNamePrefix("tianluo-%d");
// 其他参数设置
return new ThreadPoolTaskExecutor();
}6. 使用线程池时，没有自定义命名使用线程池时，如果没有给线程池一个有意义的名称，将不好排查回溯问题。这不算一个坑吧，只能说给以后排查埋坑，哈哈。我还是单独把它放出来算一个点，因为个人觉得这个还是比较重要的。反例如下：
/
*** 关注公众号：捡田螺的小男孩
*/
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadPoolExecutor executorOne = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 1,
TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue
executorOne.execute(()->{
System.out.println("关注公众号：捡田螺的小男孩");
throw new NullPointerException();
});
}
}运行结果：
关注公众号：捡田螺的小男孩
Exception in thread "pool-1-thread-1" java.lang.NullPointerException
at com.example.dto.ThreadTest.lambda$main$0(ThreadTest.java:17)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1149)
at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:624)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:748)可以发现，默认打印的线程池名字是pool-1-thread-1，如果排查问题起来，并不友好。因此建议大家给自己线程池自定义个容易识别的名字。其实用CustomizableThreadFactory即可，正例如下：
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadPoolExecutor executorOne = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 1,
TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue
executorOne.execute(()->{
System.out.println("关注公众号：捡田螺的小男孩");
throw new NullPointerException();
});
}
}7. 线程池参数设置不合理线程池最容易出坑的地方，就是线程参数设置不合理。比如核心线程设置多少合理，最大线程池设置多少合理等等。当然，这块不是乱设置的，需要结合具体业务。
比如线程池如何调优，如何确认最佳线程数？
最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目我们的服务器CPU核数为8核，一个任务线程cpu耗时为20ms，线程等待（网络IO、磁盘IO）耗时80ms，那最佳线程数目：( 80 + 20 )/20 * 8 = 40。也就是设置 40个线程数最佳。
8. 线程池异常处理的坑我们来看段代码：
/
*** 关注公众号：捡田螺的小男孩
*/
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadPoolExecutor executorOne = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 1,
TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue
for (int i = 0; i < 5; i++) {
executorOne.submit(()->{
System.out.println("current thread name" + Thread.currentThread().getName());
Object object = null;
System.out.print("result## " + object.toString());
});
}
}
}按道理，运行这块代码应该抛空指针异常才是的，对吧。但是，运行结果却是这样的;
current thread nameTianluo-Thread-pool1
current thread nameTianluo-Thread-pool2
current thread nameTianluo-Thread-pool3
current thread nameTianluo-Thread-pool4
current thread nameTianluo-Thread-pool5这是因为使用submit提交任务，不会把异常直接这样抛出来。大家有兴趣的话，可以去看看源码。可以改为execute方法执行，当然最好就是try...catch捕获，如下：
/
*** 关注公众号：捡田螺的小男孩
*/
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadPoolExecutor executorOne = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 1,
TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue
for (int i = 0; i < 5; i++) {
executorOne.submit(()->{
System.out.println("current thread name" + Thread.currentThread().getName());
try {
Object object = null;
System.out.print("result## " + object.toString());
}catch (Exception e){
System.out.println("异常了"+e);
}
});
}
}
}其实，我们还可以为工作者线程设置UncaughtExceptionHandler，在uncaughtException方法中处理异常。大家知道这个坑就好啦。
9. 线程池使用完毕后，忘记关闭如果线程池使用完，忘记关闭的话，有可能会导致内存泄露问题。所以，大家使用完线程池后，记得关闭一下。同时，线程池最好也设计成单例模式，给它一个好的命名，以方便排查问题。
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ThreadPoolExecutor executorOne = new ThreadPoolExecutor(5, 5, 1,
TimeUnit.MINUTES, new ArrayBlockingQueue
executorOne.execute(() -> {
System.out.println("关注公众号：捡田螺的小男孩");
});
//关闭线程池
executorOne.shutdown();
}
}10. ThreadLocal与线程池搭配，线程复用，导致信息错乱。使用ThreadLocal缓存信息，如果配合线程池一起，有可能出现信息错乱的情况。先看下一下例子：
private static final ThreadLocal
@GetMapping("wrong")
public Map wrong(@RequestParam("userId") Integer userId) {
//设置用户信息之前先查询一次ThreadLocal中的用户信息
String before = Thread.currentThread().getName() + ":" + currentUser.get();
//设置用户信息到ThreadLocal
currentUser.set(userId);
//设置用户信息之后再查询一次ThreadLocal中的用户信息
String after = Thread.currentThread().getName() + ":" + currentUser.get();
//汇总输出两次查询结果
Map result = new HashMap();
result.put("before", before);
result.put("after", after);
return result;
}按理说，每次获取的before应该都是null，但是呢，程序运行在 Tomcat 中，执行程序的线程是Tomcat的工作线程，而Tomcat的工作线程是基于线程池的。
线程池会重用固定的几个线程，一旦线程重用，那么很可能首次从 ThreadLocal 获取的值是之前其他用户的请求遗留的值。这时，ThreadLocal 中的用户信息就是其他用户的信息。
把tomcat的工作线程设置为1
server.tomcat.max-threads=1用户1，请求过来，会有以下结果，符合预期：
用户2请求过来，会有以下结果，「不符合预期」：
因此，使用类似 ThreadLocal 工具来存放一些数据时，需要特别注意在代码运行完后，显式地去清空设置的数据，正例如下：
@GetMapping("right")
public Map right(@RequestParam("userId") Integer userId) {
String before = Thread.currentThread().getName() + ":" + currentUser.get();
currentUser.set(userId);
try {
String after = Thread.currentThread().getName() + ":" + currentUser.get();
Map result = new HashMap();
result.put("before", before);
result.put("after", after);
return result;
} finally {
//在finally代码块中删除ThreadLocal中的数据，确保数据不串
currentUser.remove();
}
}参考与感谢[1]线程池拒绝策略的坑，不得不防: http://rainbowhorse.site/%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E6%B1%A0%E8%B8%A9%E5%9D%91/
[2]Java业务开发常见错误100例:: https://time.geekbang.org/column/article/220230
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