資源泄漏（線程未關閉）

問題描述

應用程序啟動時創建線程池處理任務，但未在應用關閉時正確關閉線程池。

• 現象：
  • 應用重啟時，殘留的線程池線程仍在運行，占用內存和CPU資源。
  • 若線程池任務涉及外部資源（如數據庫連接），可能導致資源耗盡或端口占用。

錯誤實現

• 案例：未正確關閉線程池

public class ResourceLeakDemo {private static final ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 60, TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>());public static void main(String[] args) {executor.execute(() -> {while (true) {try {System.out.println("執行任務中...");Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});// 模擬應用關閉（未關閉線程池）System.out.println("主線程結束，但線程池仍在運行！");}
}

• 結果

主線程結束，但線程池仍在運行！
執行任務中...
執行任務中...
...

• 主線程結束后，線程池中的核心線程（非守護線程）會持續運行，導致JVM無法退出。

優化原理

調優方案與場景

調優目標

• 確保線程池關閉：在應用退出時，優雅關閉線程池，釋放所有資源。
• 防止資源泄漏：終止所有線程，避免殘留任務占用系統資源。

解決方案

1. 顯式調用 shutdown()：在應用退出邏輯中手動關閉線程池。
2. 注冊JVM關閉鉤子：確保即使非正常退出（如kill命令），也能觸發線程池關閉。

正確實現

• 調優后：

public class ResourceLeakFixedDemo {private static final ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(2, 4, 60, TimeUnit.SECONDS,new LinkedBlockingQueue<>());public static void main(String[] args) {// 注冊JVM關閉鉤子Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {System.out.println("JVM關閉鉤子觸發：關閉線程池...");shutdownThreadPool();}));executor.execute(() -> {while (true) {try {System.out.println("執行任務中...");Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {System.out.println("任務被中斷，退出循環");break;}}});// 模擬正常關閉（手動調用關閉邏輯）shutdownThreadPool();System.out.println("應用主線程結束");}private static void shutdownThreadPool() {executor.shutdown(); // 停止接受新任務，等待已有任務完成try {// 等待任務終止，最多10秒if (!executor.awaitTermination(10, TimeUnit.SECONDS)) {executor.shutdownNow(); // 強制終止所有任務System.out.println("線程池強制關閉");}} catch (InterruptedException e) {executor.shutdownNow();}}
}

• 運行后：

執行任務中...
執行任務中...
JVM關閉鉤子觸發：關閉線程池...
執行任務中...
執行任務中...
執行任務中...
執行任務中...
線程池強制關閉
應用主線程結束
任務被中斷，退出循環

優化原理

關鍵調優總結

1、注冊關閉鉤子：

Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> shutdownThreadPool()));

2、優雅關閉線程池：

• shutdown()：停止接受新任務，等待已有任務完成。
• awaitTermination()：設定超時時間，避免無限等待。
• shutdownNow()：超時后強制終止所有任務（向線程發送中斷信號）。

3、任務響應中斷：

try {Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {break; // 捕獲中斷信號，退出任務
}

4. 建議

• 統一管理線程池生命周期：在應用啟動/關閉時顯式初始化和銷毀線程池。
• 監控線程池狀態：記錄活躍線程數、隊列大小、拒絕任務數等指標。
• 防御性編程：任務代碼需正確處理中斷，避免死循環。