[開源專案]可觀測、易使用的SpringBoot執行緒池-有解無憂

在開發spring boot應用服務的時候，難免會使用到異步任務及執行緒池，spring boot的執行緒池是可以自定義的，所以我們經常會在專案里面看到類似于下面這樣的代碼

@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;
}

使用起來很方便，但是這樣做有幾個問題：

開發人員在代碼里面隨意定義執行緒池，開發人員A自定義一個執行緒池，開發人員B自定義一個執行緒池，執行緒池的資源的使用沒有規劃與合理的安排，后期維護的成本升高，
一旦發現執行緒池數量不足或資源滿載，很難調整配置，只能調整代碼，重新部署，
多人撰寫代碼，很難統計那個服務里面存在執行緒池，有幾個執行緒池，
如果不去跟蹤代碼，你很難知道它的使用情況，定義了50個執行緒，存不存在資源浪費？存不存在資源等待？

為了解決上述的問題，我開發了一個Spring Boot Starter（開源專案地址：https://gitee.com/hanxt/zimug-monitor-threadpool ），方便集成到Spring Boot專案里面去，目標是：在不改變SpringBoot執行緒池的核心實作的基礎上，使其可視化、易觀測、易配置、易使用，

需要說明的是：zimug-monitor-threadpool并未改變SpringBoot執行緒池的實作，只是在其基礎上添加了初始化階段的配置自動化加載，運行時的狀態監控，所以任何有關Spring Boot執行緒池運行時性能的討論，都與本文及其實作無關，

一、易集成、易配置

通過上文的專案地址獲取原始碼，然后maven編譯install本地m2倉庫，然后通過下面的maven坐標引入

<dependency>
    <groupId>com.zimug</groupId>
    <artifactId>zimug-monitor-threadpool</artifactId>
    <version>1.0</version>
</dependency>

如下配置spring boot YAML(application.yml)所示，配置了兩個執行緒池，分別是test、test2，當thread-pool.enable=true的時候執行緒池配置生效，

thread-pool:
  enable: true
  poolLists:
    - poolId: test    #執行緒池唯一標識
      poolName: 測驗1   #執行緒池的中文描述，比如執行緒池給誰用？
      coreSize: 5  #執行緒池初始化核心執行緒數量
      maxSize: 10  #執行緒池最大執行緒容量
      queueCapacity: 10  #執行緒池等待佇列的容量
    - poolId: test2
      poolName: 測驗2
      coreSize: 5
      maxSize: 10
      queueCapacity: 10

通過下面的這張圖理解上面的配置資訊

當執行緒任務數量core_size被活躍任務執行緒占滿之后，執行緒任務會被放入等待佇列(queueCapacity=10)
當等待佇列queueCapacity也被占滿之后，才會擴大執行緒池的容量
執行緒池的容量最大擴展到maxSize，如果maxSize和queueCapacity都滿了，任務就阻塞了，

二、易使用

使用方式和SpringBoot 代碼方式自定義執行緒池的使用方式是一樣的，使用@Async注解的值是test，呼叫該注解標識的函式就會放入上文中配置的test執行緒池里面去執行，

@Component
public class TestTask {
    @Async("test")   //注意這里，test是執行緒池配置的poolId
    public Future<String> test() throws Exception {
        System.out.println("當前執行緒：" + Thread.currentThread().getName());
        return new AsyncResult<>("測驗任務");
    }
}

三、可視化易觀測

在專案中引入zimug-monitor-threadpool之后，進行執行緒池配置，使用執行緒池，訪問服務的/pool.html即可獲取當前SpringBoot服務的執行緒池配置資訊，以及運行時狀態資訊，

執行緒池ID、描述、初始化執行緒數、最大執行緒數、任務等待佇列的容量是上文中yaml靜態配置
當前執行緒池的容量，即：執行緒池當前的執行緒數量（活躍+非活躍執行緒數總和）
當前活躍執行緒數，即：正在運行程式任務的執行緒數量
執行緒池活躍執行緒的最大峰值，如果該值等于初始化執行緒數，說明曾經出現了任務等待，即：任務放入等待佇列，效率較低，如果該值大于初始化執行緒數，說明任務等待佇列曾經滿載，需要擴容，如果該值接近等于最大執行緒數，就需要擴大最大執行緒數的值，
當前任務等待佇列剩余的容量，剩的越少，說明正在等待執行的任務就越多，

四、實作原理

zimug-monitor-threadpool的實作原理也非常簡單，簡單說一下原理，具體實作參考原始碼，

首先通過SpringBoot加載yaml配置資訊，配置加載完成之后自定義實作配置自動化加載，這個實作原理及實作方法網上到處都是，我就不寫了，
將配置資訊加載之后new 一個ThreadPoolTaskExecutor 物件，并通過Spring的ConfigurableBeanFactory將執行緒池物件的bean注冊到Spring背景關系環境中，bean的id是poolId配置，就可以提供給運行時任務使用了，

configurableBeanFactory.registerSingleton(pool.getPoolId(), taskExecutor);

待需要監測執行緒池運行時狀態的時候，再把執行緒池物件通過getBean方法獲取到，從而獲取運行時資訊回傳給前臺請求，

ThreadPoolTaskExecutor memThreadPool = (ThreadPoolTaskExecutor) applicationContext.getBean(poolModel.getPoolId());

字母哥博客：zimug.com

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標籤：Java

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