线程未关闭导致资源泄漏

资源泄漏（线程未关闭）

问题描述

应用程序启动时创建线程池处理任务，但未在应用关闭时正确关闭线程池。

• 现象：
  • 应用重启时，残留的线程池线程仍在运行，占用内存和CPU资源。
  • 若线程池任务涉及外部资源（如数据库连接），可能导致资源耗尽或端口占用。

错误实现

• 案例：未正确关闭线程池

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("执行任务中...");
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        // 模拟应用关闭（未关闭线程池）
        System.out.println("主线程结束，但线程池仍在运行！");
    }
}

• 结果

主线程结束，但线程池仍在运行！
执行任务中...
执行任务中...
...

• 主线程结束后，线程池中的核心线程（非守护线程）会持续运行，导致JVM无法退出。

优化原理

调优方案与场景

调优目标

• 确保线程池关闭：在应用退出时，优雅关闭线程池，释放所有资源。
• 防止资源泄漏：终止所有线程，避免残留任务占用系统资源。

解决方案

1. 显式调用 shutdown()：在应用退出逻辑中手动关闭线程池。
2. 注册JVM关闭钩子：确保即使非正常退出（如kill命令），也能触发线程池关闭。

正确实现

• 调优后：

public class ResourceLeakFixedDemo {
    private static final ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(
        2, 4, 60, TimeUnit.SECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<>()
    );

    public static void main(String[] args) {
        // 注册JVM关闭钩子
        Runtime.getRuntime().addShutdownHook(new Thread(() -> {
            System.out.println("JVM关闭钩子触发：关闭线程池...");
            shutdownThreadPool();
        }));

        executor.execute(() -> {
            while (true) {
                try {
                    System.out.println("执行任务中...");
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    System.out.println("任务被中断，退出循环");
                    break;
                }
            }
        });

        // 模拟正常关闭（手动调用关闭逻辑）
        shutdownThreadPool();
        System.out.println("应用主线程结束");
    }

    private static void shutdownThreadPool() {
        executor.shutdown(); // 停止接受新任务，等待已有任务完成
        try {
            // 等待任务终止，最多10秒
            if (!executor.awaitTermination(10, TimeUnit.SECONDS)) {
                executor.shutdownNow(); // 强制终止所有任务
                System.out.println("线程池强制关闭");
            }
        } catch (InterruptedException e) {
            executor.shutdownNow();
        }
    }
}

• 运行后：

执行任务中...
执行任务中...
JVM关闭钩子触发：关闭线程池...
执行任务中...
执行任务中...
执行任务中...
执行任务中...
线程池强制关闭
应用主线程结束
任务被中断，退出循环

优化原理

关键调优总结

1、注册关闭钩子：

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

2、优雅关闭线程池：

• shutdown()：停止接受新任务，等待已有任务完成。
• awaitTermination()：设定超时时间，避免无限等待。
• shutdownNow()：超时后强制终止所有任务（向线程发送中断信号）。

3、任务响应中断：

try {
    Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
    break; // 捕获中断信号，退出任务
}

4. 建议

• 统一管理线程池生命周期：在应用启动/关闭时显式初始化和销毁线程池。
• 监控线程池状态：记录活跃线程数、队列大小、拒绝任务数等指标。
• 防御性编程：任务代码需正确处理中断，避免死循环。