Java线程池参数动态化实践

àì夳堔傛蜴生んèń 2024-04-07 11:41 64阅读 0赞

### 为什么需要线程池参数动态化？ ###

日常业务开发中，线程池参数是很难计算准确的，往往需要在实践中不断的调整才能得到一个较为合理的取值。在取值不是那么明确之前，每次修改参数都需要重新部署服务才能生效，这显然不是一个优雅的实践方案，所以我们需要将线程池参数动态化，一旦线程池发生故障，可以快速调整参数且能立即生效，有效缩短故障时间。

### 代码实践 ###

> 代码基于 Springboot 2.7.0

1.  先配置一个**ThreadPoolTaskExecutor**实例，初始核心线程数为**1**，最大线程数为**2**，队列容量为**5**。

@Bean("myExecutor")
        public ThreadPoolTaskExecutor asyncExecutorService() {
        
            ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
            executor.setCorePoolSize(1);
            executor.setMaxPoolSize(2);
            executor.setQueueCapacity(5);
            executor.setKeepAliveSeconds(10);
            executor.setThreadNamePrefix("My-Executor-");
            executor.initialize();
            return executor;
        }

1.  创建两个api，/business 用于模拟业务请求，/thread-pool/param 用于动态修改线程池参数。

@Slf4j
    @RestController
    public class MyController {
        
        
        @Autowired
        private ThreadPoolTaskExecutor myExecutor;
    
        @PostMapping("/business")
        public void newBusiness() throws InterruptedException {
        
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
        
                final int index = i + 1;
                try {
        
                    myExecutor.execute(() -> {
        
                        try {
        
                            Thread.sleep(3_1000);
                        } catch (InterruptedException e) {
        
                            throw new RuntimeException(e);
                        }
                        log.info("This is my business{}", index);
                    });
                }catch (RejectedExecutionException e){
        
                    log.error("Business{} was rejected", index);
                }
    
            }
    
        }
    
        @PutMapping("/thread-pool/param")
        public void updateThreadPool(@RequestBody UpdateThreadPoolParam updateData) {
        
    
            log.info("corePoolSize before => {}", myExecutor.getCorePoolSize());
            log.info("maxPoolSize before => {}", myExecutor.getMaxPoolSize());
            log.info("keepAliveSeconds before => {}", myExecutor.getKeepAliveSeconds());
    
    
            myExecutor.setCorePoolSize(updateData.getCorePoolSize());
            myExecutor.setMaxPoolSize(updateData.getMaxPoolSize());
            myExecutor.setKeepAliveSeconds(updateData.getKeepAliveSeconds());
    
    
            log.info("corePoolSize after => {}", myExecutor.getCorePoolSize());
            log.info("maxPoolSize after => {}", myExecutor.getMaxPoolSize());
            log.info("keepAliveSeconds after => {}", myExecutor.getKeepAliveSeconds());
    
        }
    
    
    }

1.  执行请求(curl -X POST /business)

我们发起了10个任务，因为最大线程数是2，队里容量为5，初始线程池最多能同时持有7个任务，2个执行中的任务和5个队列中等待的任务，所以最终结果就是最后3个任务被拒绝。  
![Java线程池参数动态化实践][Java]

1.  执行请求 (curl -H “Content-Type:application/json” -X PUT -d ‘\{“corePoolSize”:3, “maxPoolSize”:10, “keepAliveSeconds”:30\}’ /thread-pool/param) 修改参数

*  核心线程数 = 3
 *  最大线程数 = 10
 *  线程空闲等待时间 = 30s

可以看到，线程池参数已经修改成功。  
![Java线程池参数动态化实践][Java 1]  
5. 再次执行请求(curl -X POST /business) 验证修改后的参数

同样是发起10个任务，由运行结果可知，10个任务共由5个线程一起处理。因为队列容量为5，所以只需要5个线程（3个核心线程 + 2个非核心线程）即可。  
所以目前线程池参数已经不是最初的值了(核心线程为1，最大线程为2)，验证通过。  
![在这里插入图片描述][8adaba56b6054b639d6e615d1a930234.png_pic_center]

注：构造线程池时有8个参数，但是最核心的是3个：**核心线程数、最大线程数，工作队列**。

本实践中只实现了前两个参数的动态修改，因为JDK自带的**ThreadPoolExecutor**并没有对外提供设置workQueue及其容量大小的方法。虽然spring提供的**ThreadPoolTaskExecutor**可以设置队列容量，但其只在初始化之前生效，一旦初始化完成再去修改这个值就是无效的。如 ThreadPoolTaskExecutor源码所示：

// 设置核心线程数时会同步更新threadPoolExecutor中的核心线程数
    	public void setCorePoolSize(int corePoolSize) {
        
    synchronized (this.poolSizeMonitor) {
        
            if (this.threadPoolExecutor != null) {
        
                this.threadPoolExecutor.setCorePoolSize(corePoolSize);
            }
            this.corePoolSize = corePoolSize;
            }
        }
    
        // 而设置队列容量的时候只更新其本身的属性值
    	public void setQueueCapacity(int queueCapacity) {
        
    		this.queueCapacity = queueCapacity;
    	}

如果确实要实现动态调整工作队列，我们可以通过ThreadPoolExecutor提供的getQueue()方法获取到工作队列对象实例然后修改其容量，但是默认BlockingQueue一旦创建就没法修改其容量大小，所以我们需要自己实现一个可以**动态调整容量大小**的队列即可。  
![Java线程池参数动态化实践][Java 2]

[Java]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/4d48f9638f64411a82c490cabe657e48.png
[Java 1]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/30483656875549258ace3324be31ab78.png
[8adaba56b6054b639d6e615d1a930234.png_pic_center]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/d33bf17fc43741ecbcf337c6b5e2bb6f.png
[Java 2]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/07/3ffa51300a354a22aa787a2a759d91b3.png