[开源项目]可观测、易使用的SpringBoot线程池

在开发spring boot应用服务的时候,难免会使用到异步任务及线程池。spring boot的线程池是可以自定义的,所以我们经常会在项目里面看到类似于下面这样的代码

@Bean
public Executor taskExecutor() {
ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
executor.setCorePoolSize(config.getCorePoolSize());
executor.setMaxPoolSize(config.getMaxPoolSize());
executor.setQueueCapacity(config.getQueueCapacity());
executor.setThreadNamePrefix("TaskExecutePool-");
executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());
executor.setWaitForTasksToCompleteOnShutdown(true);
executor.initialize();
return executor;
}

使用起来很方便,但是这样做有几个问题:

  • 开发人员在代码里面随意定义线程池,开发人员A自定义一个线程池,开发人员B自定义一个线程池。线程池的资源的使用没有规划与合理的安排,后期维护的成本升高。
  • 一旦发现线程池数量不足或资源满载,很难调整配置,只能调整代码,重新部署。
  • 多人编写代码,很难统计那个服务里面存在线程池,有几个线程池。
  • 如果不去跟踪代码,你很难知道它的使用情况。定义了50个线程,存不存在资源浪费?存不存在资源等待?

为了解决上述的问题,我开发了一个Spring Boot Starter(开源项目地址:https://gitee.com/hanxt/zimug-monitor-threadpool ),方便集成到Spring Boot项目里面去。目标是:「在不改变SpringBoot线程池的核心实现的基础上,使其可视化、易观测、易配置、易使用」

需要说明的是:zimug-monitor-threadpool并未改变SpringBoot线程池的实现,只是在其基础上添加了初始化阶段的配置自动化加载,运行时的状态监控。所以任何有关Spring Boot线程池运行时性能的讨论,都与本文及其实现无关。

一、易集成、易配置

通过上文的项目地址获取源码,然后maven编译install本地m2仓库。然后通过下面的maven坐标引入


com.zimug
zimug-monitor-threadpool
1.0

如下配置spring boot YAML(application.yml)所示,配置了两个线程池,分别是test、test2。当​​thread-pool.enable=true​​的时候线程池配置生效。

thread-pool:
enable: true
poolLists:
- poolId: test #线程池唯一标识
poolName: 测试1 #线程池的中文描述,比如线程池给谁用?
coreSize: 5 #线程池初始化核心线程数量
maxSize: 10 #线程池最大线程容量
queueCapacity: 10 #线程池等待队列的容量
- poolId: test2
poolName: 测试2
coreSize: 5
maxSize: 10
queueCapacity: 10

通过下面的这张图理解上面的配置信息

[开源项目]可观测、易使用的SpringBoot线程池插图

  • 当线程任务数量core_size被活跃任务线程占满之后,线程任务会被放入等待队列(queueCapacity=10)
  • 当等待队列queueCapacity也被占满之后,才会扩大线程池的容量
  • 线程池的容量最大扩展到maxSize。如果maxSize和queueCapacity都满了,任务就阻塞了。

二、易使用

使用方式和SpringBoot 代码方式自定义线程池的使用方式是一样的。使用​​@Async​​注解的值是test,调用该注解标识的函数就会放入上文中配置的test线程池里面去执行。

@Component
public class TestTask {
@Async("test") //注意这里,test是线程池配置的poolId
public Future test() throws Exception {
System.out.println("当前线程:" + Thread.currentThread().getName());
return new AsyncResult("测试任务");
}
}

三、可视化易观测

在项目中引入zimug-monitor-threadpool之后,进行线程池配置,使用线程池。访问服务的​​/pool.html​​即可获取当前SpringBoot服务的线程池配置信息,以及运行时状态信息。

[开源项目]可观测、易使用的SpringBoot线程池插图1

  • 线程池ID、描述、初始化线程数、最大线程数、任务等待队列的容量是上文中yaml静态配置
  • 当前线程池的容量,即:线程池当前的线程数量(活跃+非活跃线程数总和)
  • 当前活跃线程数,即:正在运行程序任务的线程数量
  • 线程池活跃线程的最大峰值,如果该值等于初始化线程数,说明曾经出现了任务等待,即:任务放入等待队列,效率较低。如果该值大于初始化线程数,说明任务等待队列曾经满载,需要扩容。如果该值接近等于最大线程数,就需要扩大最大线程数的值。
  • 当前任务等待队列剩余的容量,剩的越少,说明正在等待执行的任务就越多。

四、实现原理

zimug-monitor-threadpool的实现原理也非常简单,简单说一下原理,具体实现参考源码。

  • 首先通过SpringBoot加载yaml配置信息,配置加载完成之后自定义实现配置自动化加载。这个实现原理及实现方法网上到处都是,我就不写了。
  • 将配置信息加载之后new 一个ThreadPoolTaskExecutor 对象,并通过Spring的ConfigurableBeanFactory将线程池对象的bean注册到Spring上下文环境中,bean的id是poolId配置。就可以提供给运行时任务使用了。
configurableBeanFactory.registerSingleton(pool.getPoolId(), taskExecutor);
  • 待需要监测线程池运行时状态的时候,再把线程池对象通过getBean方法获取到,从而获取运行时信息返回给前台请求。
ThreadPoolTaskExecutor memThreadPool = (ThreadPoolTaskExecutor) applicationContext.getBean(poolModel.getPoolId());

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文章来源于互联网:[开源项目]可观测、易使用的SpringBoot线程池

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