Java 自定义线程池的线程工厂

本文分享创建线程工厂 ThreadFactory 的三种方式，以方便大家快速创建线程池，并通过线程工厂给每个创建出来的线程设置极富业务含义的名字。

线程池大小考虑因素

由于需要自定义线程池，故这里先介绍线程池大小如何设定最为合理。我们需要分析计算环境、资源预算和任务的特性，例如，考虑一下在部署的服务器上有多少个CPU，内存是多大，任务是计算密集型、I/O密集型还是二者皆可。

对于计算密集型的任务，在拥有N（CPU）个处理器的服务器上，当线程池的大小为N+1时，通常能实现最优的利用率。对于包含I/O操作或者其它阻塞操作的任务，由于线程并不会一直执行，因此线程池的规模应该更大，参考值可以设置为2**N（CPU）。线程池资源并不是唯一影响线程池大小的资源，还包括内存、文件句柄、套接字句柄和数据库连接等。在观察任务运行情况和系统负载、资源利用率之后，请酌情调整。

在Java中，可以使用如下代码获取CPU的数量：

int N（CPU）= Runtime.getRuntime().availableProcessors();

基于此可以设置合适的线程池数量，提高系统稳定性和吞吐率。

Spring CustomizableThreadFactory

此方式是利用Spring 框架提供的轮子 CustomizableThreadFactory。

ThreadFactory springFactory = new CustomizableThreadFactory("spring-pool-");

ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(1, 1,

        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(100), springFactory);

exec.submit(() -> {

    logger.info("--记忆中的颜色是什么颜色---");

});

guava ThreadFactoryBuilder

使用Google 开源框架guava提供的 ThreadFactoryBuilder 可以快速给线程池里的线程设置有意义的名字。

ThreadFactory guavaFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("guava-pool-").build();

ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(1, 1,

        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(100),guavaFactory );

exec.submit(() -> {

    logger.info("--记忆中的颜色是什么颜色---");

});

此方法需要引入如下guava maven坐标：

     <dependency>

            <groupId>com.google.guava</groupId>

            <artifactId>guava</artifactId>

            <version>20.0</version>

        </dependency>

Apache commons-lang3 BasicThreadFactory

Apache commons-lang3 提供的 BasicThreadFactory.

ThreadFactory basicFactory = new BasicThreadFactory.Builder()

        .namingPattern("basicFactory-pool-").build();

ExecutorService exec = new ThreadPoolExecutor(1, 1,

        0L, TimeUnit.MILLISECONDS,

        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(100),basicFactory );

exec.submit(() -> {

    logger.info("--记忆中的颜色是什么颜色---");

});

使用的列队是无界队列LinkedBlockingQueue。如果当前执行任务数量大于核心线程数，此时再提交任务就在添加到阻塞队列中等待执行，直到有可用线程。温馨提示，无界阻塞队列可能消耗很大的内存资源。值得注意的是，如果使用了无界的任务队列，线程池最大数量这个参数就没什么效果了。

优雅的自定义线程工厂

除了使用第三方jar包之外，我们也可以基于ThreadPoolExecutor优雅地自定义ThreadFactory，并根据自己的需要来操作线程，下面是实例代码：

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

import java.util.concurrent.*;

@Slf4j

public class ThreadPoolStudy {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService executor = initExecutor();

        // 若i>0，则不会抛出异常信息。设为0是为了验证如何捕捉异常

        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            DivTask myTask = new DivTask(100, i);

            Future future = executor.submit(myTask);

            try {

                // 阻塞方法，尽量不要调用，这里调用get是为了避免任务执行异常被吞掉

                future.get();

            } catch (Exception e) {

                log.error("任务执行异常，", e);

            }

        }

        executor.shutdown();

        log.info("线程池马上关闭，不再接收新任务。");

    }

    // 自定义任务，用于求两数相除的结果

    class DivTask implements Runnable {

        int a, b;

        public DivTask(int a, int b) {

            this.a = a;

            this.b = b;

        }

        @Override

        public void run() {

            log.info("计算结果：{}", a / b);

        }

    }

    /**

     * 初始化线程池

     *

     * @return

     */

    private static ExecutorService initExecutor() {

        ThreadFactory guavaFactory = new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("guava-pool-").build();

        ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(1, 64,

                30L, TimeUnit.MILLISECONDS,

                new SynchronousQueue<Runnable>(), guavaFactory);

        return executor;

    }

}

任务执行完毕后，请关闭线程池，及时降低资源损耗。

小结

作为程序员，要有“刨根问底”的精神。知其然，更要知其所以然。这篇文章希望能帮助你对自定义线程工厂抽丝剥茧，还原背后的原理。

Reference