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ThreadPoolExecutor不香了，輕量級(jí)動(dòng)態(tài)線程池真香

一、前言

自 Hippo4j 1.0.0 版本發(fā)布之后，不斷有社區(qū)小伙伴提出相同的一個(gè)問題，如何能夠輕量級(jí)使用動(dòng)態(tài)線程池？

創(chuàng)新互聯(lián)堅(jiān)持“要么做到，要么別承諾”的工作理念，服務(wù)領(lǐng)域包括：成都網(wǎng)站制作、成都網(wǎng)站建設(shè)、外貿(mào)營(yíng)銷網(wǎng)站建設(shè)、企業(yè)官網(wǎng)、英文網(wǎng)站、手機(jī)端網(wǎng)站、網(wǎng)站推廣等服務(wù)，滿足客戶于互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的金臺(tái)網(wǎng)站設(shè)計(jì)、移動(dòng)媒體設(shè)計(jì)的需求，幫助企業(yè)找到有效的互聯(lián)網(wǎng)解決方案。努力成為您成熟可靠的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)合作伙伴！

這不，它來了。

GitHub：https://github.com/acmenlt/dynamic-threadpool

Gitee：https://gitee.com/acmenlt/dynamic-threadpool

隨著 Hippo4j 1.1.0 版本的發(fā)布，除了在原有功能進(jìn)行迭代輸出外，額外添加了一種使用模式：依賴配置中心實(shí)現(xiàn)的輕量級(jí)動(dòng)態(tài)線程池，將 Hippo4j 的源代碼從一種使用模式拆分為兩種。

兩種模式共用一套核心源代碼，保留了基礎(chǔ)且大家關(guān)注的功能，模塊取名為：Hippo4j Core。

二、Hippo4j Core

所謂“一圖勝千言”，小編畫了一張圖，來描述它的交互行為以及所支持功能。

只要你們項(xiàng)目中有配置中心，引用 hippo4j-core-spring-boot-starter 后，就可以使用以上功能啦。

1. 動(dòng)態(tài)線程池參數(shù)更新

客戶端項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)向配置中心請(qǐng)求動(dòng)態(tài)線程池配置，獲取配置后創(chuàng)建 DynamicThreadPool 線程池。

并向配置中心發(fā)起監(jiān)聽事件，當(dāng)配置中心中配置發(fā)生變更時(shí)，監(jiān)聽事件實(shí)時(shí)修改項(xiàng)目中的線程池參數(shù)。

如在配置中心變更了動(dòng)態(tài)線程池配置，會(huì)在日志中打印變更信息：

[MESSAGE-CONSUME] Changed thread pool. 
    coreSize :: [1 => 10]
    maxSize :: [1 => 20]
    queueType :: [ResizableCapacityLinkedBlockIngQueue => ResizableCapacityLinkedBlockIngQueue]
    capacity :: [1024 => 2048]
    keepAliveTime :: [1000 => 1000]
    executeTimeOut :: [600 => 600]
    rejectedType :: [DiscardOldestPolicy => DiscardOldestPolicy]
    allowCoreThreadTimeOut :: [false => false]

同時(shí)，通過消息推送通知相關(guān)負(fù)責(zé)人。目前通知平臺(tái)已支持釘釘、企業(yè)微信以及飛書三種常用辦公軟件，以企業(yè)微信群聊機(jī)器人舉例：

2. Web 線程池參數(shù)更新

SpringBoot 內(nèi)置三種 Web 容器：Tomcat、Jetty、Undertow。

Hippo4j Core 已支持容器線程池的核心參數(shù)變更：corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime。

為什么要加 Web 線程池的動(dòng)態(tài)更新？?jī)蓚€(gè)原因：

  • 壓測(cè)應(yīng)用時(shí)，需要針對(duì)不同的壓測(cè)流量來調(diào)整 Web 容器線程池的線程數(shù)。正常流程，調(diào)整后需要重新發(fā)布項(xiàng)目，無疑是比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力；
  • 當(dāng) SpringBoot Java 應(yīng)用響應(yīng)時(shí)間變慢，并且服務(wù)器整體負(fù)載不高時(shí)，我們可以通過修改 Web 容器線程池來提高并行處理能力，以此提高響應(yīng)時(shí)間。

當(dāng)然，正常來說，線上的容器線程池配置是通過壓測(cè)后得出的最優(yōu)值。所以，這個(gè)功能在線上應(yīng)該謹(jǐn)慎使用，或者說盡量不在線上使用。

3. 動(dòng)態(tài)線程池報(bào)警策略

為了讓線程池運(yùn)行出現(xiàn)問題，及時(shí)通知到相關(guān)負(fù)責(zé)人，Hippo4j 針對(duì)線程池做了四種定制化報(bào)警策略：

  • 活躍度報(bào)警：假設(shè)設(shè)置線程池活躍度報(bào)警閾值為 80%，最大線程數(shù) 10。當(dāng)線程數(shù)達(dá)到 8 發(fā)起報(bào)警；
  • 阻塞隊(duì)列容量報(bào)警：假設(shè)設(shè)置容量報(bào)警閾值為 80%，阻塞隊(duì)列容量 100。當(dāng)容量達(dá)到 80 發(fā)起報(bào)警；
  • 拒絕任務(wù)報(bào)警：當(dāng)線程池?zé)o法執(zhí)行任務(wù)，開始執(zhí)行拒絕策略時(shí)報(bào)警；
  • 執(zhí)行時(shí)間報(bào)警：假設(shè)線程池超時(shí)時(shí)間設(shè)置 1000ms，任務(wù)執(zhí)行時(shí)間超過 1000ms 發(fā)起報(bào)警。

問題比較多的小伙伴就問了，如果線程池 頻繁拒絕任務(wù)或者執(zhí)行時(shí)間頻繁超時(shí)，那豈不是要被信息轟炸？

不會(huì)的。報(bào)警策略做了優(yōu)化，當(dāng)設(shè)置報(bào)警間隔時(shí)間內(nèi)，線程池 + 報(bào)警類型 兩個(gè)維度僅會(huì)發(fā)出一條通知報(bào)警消息。

舉個(gè)例子，有一個(gè)線程池 ID：message-consum 的線程池，設(shè)置了報(bào)警間隔為 5 分鐘。

也就是說，活躍度、阻塞隊(duì)列容量、拒絕任務(wù)、執(zhí)行時(shí)間幾個(gè)報(bào)警緯度，message-consum 線程池在 5分鐘內(nèi)最多每個(gè)類型發(fā)送一條報(bào)警通知。

目前已支持了釘釘、企業(yè)微信以及飛書的群機(jī)器人報(bào)警。企業(yè)微信機(jī)器人示例如下：

上圖中的鏈路信息只會(huì)在超時(shí)報(bào)警時(shí)存在，這樣可以通過鏈路信息，更方便定位到線程池任務(wù)執(zhí)行緩慢的原因。

三、代碼示例

Nacos 或 Apollo 配置中心任選其一。

SpringBoot Pom 文件引入 Hippo4j Core Maven 坐標(biāo)。


    cn.hippo4j
    hippo4j-core-spring-boot-starter
    1.1.0

啟動(dòng)類上添加 @EnableDynamicThreadPool 注解。

@SpringBootApplication
@EnableDynamicThreadPool
public class ExampleApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(ExampleApplication.class, args);
    }
}

在配置中心中添加 spring.dynamic.thread-pool 前綴的配置。如下：

server:
  port: 8090
  servlet:
    context-path: /example

spring:
  profiles:
    active: dev

  dynamic:
    thread-pool:
      enable: true  # 是否開啟動(dòng)態(tài)線程池
      banner: true  # 是否打印 banner
      collect: true  # 是否開啟線程池?cái)?shù)據(jù)采集，對(duì)接 Prometheus
      check-state-interval: 3  # 檢查線程池狀態(tài)，是否達(dá)到報(bào)警條件，單位秒
      notify-platforms:  # 通知報(bào)警平臺(tái)，支持多個(gè)，或者任選其一
        - platform: 'WECHAT'  # 企業(yè)微信
          secret-key: 1d307bfa-815f-4662-a2e5-99415e947bb8
        - platform: 'DING'  # 釘釘
          secret-key: 56417ebba6a27ca352f0de77a2ae9da66d01f39610b5ee8a6033c60ef9071c55
        - platform: 'LARK'  # 飛書
          secret-key: 2cbf2808-3839-4c26-a04d-fd201dd51f9e
      nacos:  # nacos apollo 任選其一
        data-id: xxx
        group: xxx
      apollo:
        namespace: xxxx
      config-file-type: yml  # 配置中心文件格式
      executors:
        - thread-pool-id: 'message-consume'  # 線程池標(biāo)識(shí)
          core-pool-size: 1  # 核心線程數(shù)
          maximum-pool-size: 1  # 最大線程數(shù)
          queue-capacity: 1  # 阻塞隊(duì)列大小
          execute-time-out: 1000  # 執(zhí)行超時(shí)時(shí)間，執(zhí)行任務(wù)時(shí)間超過此時(shí)間發(fā)起報(bào)警
          blocking-queue: 'LinkedBlockingQueue'  # 阻塞隊(duì)列名稱，參考 QueueTypeEnum，支持 SPI
          rejected-handler: 'AbortPolicy'  # 拒絕策略名稱，參考 RejectedPolicies，支持 SPI
          keep-alive-time: 1024  # 線程存活時(shí)間，單位秒  
          allow-core-thread-time-out: true  # 是否允許核心線程超時(shí)
          thread-name-prefix: 'message-consume'  # 線程名稱前綴
          notify:  # 通知配置
            is-alarm: true  # 是否報(bào)警
            active-alarm: 80  # 活躍度報(bào)警閾值；假設(shè)線程池最大線程數(shù) 10，當(dāng)線程數(shù)達(dá)到 8 發(fā)起報(bào)警
            capacity-alarm: 80  # 容量報(bào)警閾值；假設(shè)阻塞隊(duì)列容量 100，當(dāng)容量達(dá)到 80 發(fā)起報(bào)警
            interval: 8  # 報(bào)警間隔，同一線程池下同一報(bào)警緯度，在 interval 時(shí)間內(nèi)只會(huì)報(bào)警一次，單位分鐘
            receives: # 任選其一
              DING: 'xxx'  # 手機(jī)號(hào)
              WECHAT: 'xxx'  # 填寫企業(yè)微信用戶 ID（填寫其它將無法達(dá)到 @ 效果）
              LARK: 'xxx' # 填寫 ou_開頭的用戶唯一標(biāo)識(shí)，否則只能普通 @

使用 Hippo4j ThreadPoolBuilder 構(gòu)建動(dòng)態(tài)線程池。

import cn.hippo4j.core.executor.DynamicThreadPool;
import cn.hippo4j.core.executor.support.ThreadPoolBuilder;

@Bean
@DynamicThreadPool
public ThreadPoolExecutor dynamicThreadPoolExecutor() {
    String consumeThreadPoolId = "message-consume";
    return ThreadPoolBuilder.builder()
            .threadFactory(consumeThreadPoolId)
            .dynamicPool()
            .build();
}

按照 Spring Bean 注入的方式使用動(dòng)態(tài)線程池即可。

@Resource
private ThreadPoolExecutor dynamicThreadPoolExecutor;

dynamicThreadPoolExecutor.execute(() -> xxx);

沒了，是不是很 easy？我大致試了下，不到兩分鐘的時(shí)間，就能讓你的 SpringBoot 項(xiàng)目快速接入動(dòng)態(tài)線程池。

總結(jié)下接入步驟：

  1. Pom 中引入 Hippo4j Core 包依賴；
  2. 啟動(dòng)類上添加動(dòng)態(tài)線程池啟用注解；
  3. 配置中心（Nacos 或 Apollo）添加動(dòng)態(tài)線程池配置；
  4. 項(xiàng)目中以 Spring Bean 的形式創(chuàng)建動(dòng)態(tài)線程池 。

四、常見問題

1. 項(xiàng)目關(guān)閉時(shí)，如何保障線程池中任務(wù)全部完成

答：借鑒了 Spring 封裝的線程池框架。構(gòu)建動(dòng)態(tài)線程池時(shí)，指定 waitForTasksToCompleteOnShutdown 和 awaitTerminationMillis

import cn.hippo4j.core.executor.DynamicThreadPool;
import cn.hippo4j.core.executor.support.ThreadPoolBuilder;

@Bean
@DynamicThreadPool
public ThreadPoolExecutor dynamicThreadPoolExecutor() {
    String consumeThreadPoolId = "message-consume";
    return ThreadPoolBuilder.builder()
            .threadFactory(consumeThreadPoolId)
            .waitForTasksToCompleteOnShutdown(true)
            .awaitTerminationMillis(5000L)
            .dynamicPool()
            .build();
}

這兩個(gè)參數(shù)什么意思呢？

  • waitForTasksToCompleteOnShutdown：是否在關(guān)閉線程池時(shí)等待任務(wù)完成，這里我們?cè)O(shè)置 true；
  • awaitTerminationMillis：等待任務(wù)完成的時(shí)間，單位毫秒。

問題很多的小伙伴可能就問了：為啥要有 awaitTerminationMillis  這個(gè)參數(shù)？直接等待全部任務(wù)完成不就行了。

線程池中都是執(zhí)行很快的任務(wù)可能是沒問題。但是，如果線程池里面都是耗時(shí)的任務(wù)呢？

停止項(xiàng)目時(shí)等個(gè)幾分鐘甚至更長(zhǎng)時(shí)間是無法忍受的。這個(gè)需要根據(jù)大家項(xiàng)目的實(shí)際情況評(píng)估。

2. 動(dòng)態(tài)線程池是否可以傳遞上下文參數(shù)

可以的，同樣是借鑒 Spring 線程池框架。實(shí)現(xiàn) TaskDecorator 接口，并在構(gòu)建動(dòng)態(tài)線程池時(shí)指定。

import cn.hippo4j.core.executor.DynamicThreadPool;
import cn.hippo4j.core.executor.support.ThreadPoolBuilder;

@Bean
@DynamicThreadPool
public ThreadPoolExecutor dynamicThreadPoolExecutor() {
    String consumeThreadPoolId = "message-consume";
    return ThreadPoolBuilder.builder()
            .threadFactory(consumeThreadPoolId)
            .waitForTasksToCompleteOnShutdown(true)
            .awaitTerminationMillis(5000L)
            .taskDecorator(new TaskDecoratorTest.ContextCopyingDecorator())
            .dynamicPool()
            .build();
}

3. Hippo4j Core 和 Hippo4j Server 轉(zhuǎn)換麻煩么

有些小伙伴最初用的 Hippo4j Core，覺得功能并不滿足使用，想要使用 Hippo4j Server，問我如何轉(zhuǎn)換？

其實(shí)這里非常簡(jiǎn)單。從項(xiàng)目上來說：代碼無需任何改變，把 Pom 文件中的依賴坐標(biāo)改下就可以。

其次就是將配置中心里的配置遷移到 Hippo4j 的控制臺(tái)，將線程池記錄創(chuàng)建才出來即可。

五、文末總結(jié)

文章介紹了 Hippo4j 新增的一種使用模式：依賴配置中心的輕量動(dòng)態(tài)線程池的實(shí)現(xiàn)。

不太好評(píng)價(jià) Hippo4j Server 和 Hippo4j Core 的好壞。一個(gè)是功能更強(qiáng)大，一個(gè)是引入更加輕量，使用上具體如何，交給使用者來評(píng)價(jià)。

如果項(xiàng)目中使用了 配置中心以及線程池 的話，強(qiáng)烈推薦大家引入到項(xiàng)目中試一試，為項(xiàng)目線上的穩(wěn)定性多了一份保障。


文章標(biāo)題：ThreadPoolExecutor不香了，輕量級(jí)動(dòng)態(tài)線程池真香
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