作者：京东零售 张宾

1.背景

在后台开发中，会经常用到线程池技术，对于线程池核心参数的配置很大程度上依靠经验。然而，由于系统运行过程中存在的不确定性，我们很难一劳永逸地规划一个合理的线程池参数。在对线程池配置参数进行调整时，一般需要对服务进行重启，这样修改的成本就会偏高。一种解决办法就是，将线程池的配置放到配置平台侧，系统运行期间开发人员根据系统运行情况对核心参数进行动态配置。

本文以公司DUCC配置平台作为服务配置中心，以修改线程池核心线程数、最大线程数为例，实现一个简单的动态化线程池。

2.代码实现

当前项目中使用的是Spring 框架提供的线程池类ThreadPoolTaskExecutor，而ThreadPoolTaskExecutor底层又使用里了JDK中线程池类ThreadPoolExecutor，线程池类ThreadPoolExecutor有两个成员方法setCorePoolSize、setMaximumPoolSize可以在运行时设置核心线程数和最大线程数。

setCorePoolSize方法执行流程是：首先会覆盖之前构造函数设置的corePoolSize，然后，如果新的值比原始值要小，当多余的工作线程下次变成空闲状态的时候会被中断并销毁，如果新的值比原来的值要大且工作队列不为空，则会创建新的工作线程。流程图如下：

setMaximumPoolSize方法： 首先会覆盖之前构造函数设置的maximumPoolSize，然后，如果新的值比原来的值要小，当多余的工作线程下次变成空闲状态的时候会被中断并销毁。

Spring 框架提供的线程池类ThreadPoolTaskExecutor，此类封装了对ThreadPoolExecutor有两个成员方法setCorePoolSize、setMaximumPoolSize的调用。

基于以上源代码分析，要实现一个简单的动态线程池需要以下几步：

（1）定义一个动态线程池类，继承ThreadPoolTaskExecutor，目的跟非动态配置的线程池类ThreadPoolTaskExecutor区分开；

（2）定义和实现一个动态线程池配置定时刷的类，目的定时对比ducc配置的线程池数和本地应用中线程数是否一致，若不一致，则更新本地动态线程池线程池数；

（3）引入公司ducc配置平台相关jar包并创建一个动态线程池配置key；

（4）定义和实现一个应用启动后根据动态线程池Bean和从ducc配置平台拉取配置刷新应用中的线程数配置；

接下来代码一一实现：

（1）动态线程池类

/** * 动态线程池 * */ public class DynamicThreadPoolTaskExecutor extends ThreadPoolTaskExecutor { } 

（2）动态线程池配置定时刷新类

@Slf4j public class DynamicThreadPoolRefresh implements InitializingBean { /** * Maintain all automatically registered and manually registered DynamicThreadPoolTaskExecutor. */ private static final ConcurrentMap<String, DynamicThreadPoolTaskExecutor> DTP_REGISTRY = new ConcurrentHashMap<>(); /** * @param threadPoolBeanName * @param threadPoolTaskExecutor */ public static void registerDynamicThreadPool(String threadPoolBeanName, DynamicThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor) { log.info("DynamicThreadPool register ThreadPoolTaskExecutor, threadPoolBeanName: {}, executor: {}", threadPoolBeanName, ExecutorConverter.convert(threadPoolBeanName, threadPoolTaskExecutor.getThreadPoolExecutor())); DTP_REGISTRY.putIfAbsent(threadPoolBeanName, threadPoolTaskExecutor); } @Override public void afterPropertiesSet() throws Exception { this.refresh(); //创建定时任务线程池 ScheduledExecutorService executorService = new ScheduledThreadPoolExecutor(1, (new BasicThreadFactory.Builder()).namingPattern("DynamicThreadPoolRefresh-%d").daemon(true).build()); //延迟1秒执行,每个1分钟check一次 executorService.scheduleAtFixedRate(new RefreshThreadPoolConfig(), 1000L, 60000L, TimeUnit.MILLISECONDS); } private void refresh() { String dynamicThreadPool = ""; try { if (DTP_REGISTRY.isEmpty()) { log.debug("DynamicThreadPool refresh DTP_REGISTRY is empty"); return; } dynamicThreadPool = DuccConfigUtil.getValue(DuccConfigConstants.DYNAMIC_THREAD_POOL); if (StringUtils.isBlank(dynamicThreadPool)) { log.debug("DynamicThreadPool refresh dynamicThreadPool not config"); return; } log.debug("DynamicThreadPool refresh dynamicThreadPool:{}", dynamicThreadPool); List<ThreadPoolProperties> threadPoolPropertiesList = JsonUtil.json2Object(dynamicThreadPool, new TypeReference<List<ThreadPoolProperties>>() { }); if (CollectionUtils.isEmpty(threadPoolPropertiesList)) { log.error("DynamicThreadPool refresh dynamicThreadPool json2Object error!{}", dynamicThreadPool); return; } for (ThreadPoolProperties properties : threadPoolPropertiesList) { doRefresh(properties); } } catch (Exception e) { log.error("DynamicThreadPool refresh exception!dynamicThreadPool:{}", dynamicThreadPool, e); } } /** * @param properties */ private void doRefresh(ThreadPoolProperties properties) { if (StringUtils.isBlank(properties.getThreadPoolBeanName()) || properties.getCorePoolSize() < 1 || properties.getMaxPoolSize() < 1 || properties.getMaxPoolSize() < properties.getCorePoolSize()) { log.error("DynamicThreadPool refresh, invalid parameters exist, properties: {}", properties); return; } DynamicThreadPoolTaskExecutor threadPoolTaskExecutor = DTP_REGISTRY.get(properties.getThreadPoolBeanName()); if (Objects.isNull(threadPoolTaskExecutor)) { log.warn("DynamicThreadPool refresh, DTP_REGISTRY not found {}", properties.getThreadPoolBeanName()); return; } ThreadPoolProperties oldProp = ExecutorConverter.convert(properties.getThreadPoolBeanName(), threadPoolTaskExecutor.getThreadPoolExecutor()); if (Objects.equals(oldProp.getCorePoolSize(), properties.getCorePoolSize()) && Objects.equals(oldProp.getMaxPoolSize(), properties.getMaxPoolSize())) { log.warn("DynamicThreadPool refresh, properties of [{}] have not changed.", properties.getThreadPoolBeanName()); return; } if (!Objects.equals(oldProp.getCorePoolSize(), properties.getCorePoolSize())) { threadPoolTaskExecutor.setCorePoolSize(properties.getCorePoolSize()); log.info("DynamicThreadPool refresh, corePoolSize changed!{} {}", properties.getThreadPoolBeanName(), properties.getCorePoolSize()); } if (!Objects.equals(oldProp.getMaxPoolSize(), properties.getMaxPoolSize())) { threadPoolTaskExecutor.setMaxPoolSize(properties.getMaxPoolSize()); log.info("DynamicThreadPool refresh, maxPoolSize changed!{} {}", properties.getThreadPoolBeanName(), properties.getMaxPoolSize()); } ThreadPoolProperties newProp = ExecutorConverter.convert(properties.getThreadPoolBeanName(), threadPoolTaskExecutor.getThreadPoolExecutor()); log.info("DynamicThreadPool refresh result!{} oldProp:{},newProp：{}", properties.getThreadPoolBeanName(), oldProp, newProp); } private class RefreshThreadPoolConfig extends TimerTask { private RefreshThreadPoolConfig() { } @Override public void run() { DynamicThreadPoolRefresh.this.refresh(); } } } 

线程池配置类

@Data public class ThreadPoolProperties { /** * 线程池名称 */ private String threadPoolBeanName; /** * 线程池核心线程数量 */ private int corePoolSize; /** * 线程池最大线程池数量 */ private int maxPoolSize; } 

(3)引入公司ducc配置平台相关jar包并创建一个动态线程池配置key

ducc配置平台使用见：https://cf.jd.com/pages/viewpage.action?pageId=403477057

动态线程池配置key：dynamic.thread.pool

配置value:

[ { "threadPoolBeanName": "submitOrderThreadPoolTaskExecutor", "corePoolSize": 32, "maxPoolSize": 128 } ] 

(4) 应用启动刷新应用本地动态线程池配置

@Slf4j public class DynamicThreadPoolPostProcessor implements BeanPostProcessor { @Override public Object postProcessAfterInitialization(Object bean, String beanName) throws BeansException { if (bean instanceof DynamicThreadPoolTaskExecutor) { DynamicThreadPoolRefresh.registerDynamicThreadPool(beanName, (DynamicThreadPoolTaskExecutor) bean); } return bean; } } 

3.动态线程池应用

动态线程池Bean声明

 <!-- 普通线程池 --> <bean id="threadPoolTaskExecutor" class="com.jd.concurrent.ThreadPoolTaskExecutorWrapper"> <!-- 核心线程数，默认为 --> <property name="corePoolSize" value="128"/> <!-- 最大线程数，默认为Integer.MAX_VALUE --> <property name="maxPoolSize" value="512"/> <!-- 队列最大长度，一般需要设置值>=notifyScheduledMainExecutor.maxNum；默认为Integer.MAX_VALUE --> <property name="queueCapacity" value="500"/> <!-- 线程池维护线程所允许的空闲时间，默认为60s --> <property name="keepAliveSeconds" value="60"/> <!-- 线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略，目前只支持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；默认为后者 --> <property name="rejectedExecutionHandler"> <!-- AbortPolicy:直接抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常 --> <!-- CallerRunsPolicy:主线程直接执行该任务，执行完之后尝试添加下一个任务到线程池中，可以有效降低向线程池内添加任务的速度 --> <!-- DiscardOldestPolicy:抛弃旧的任务、暂不支持；会导致被丢弃的任务无法再次被执行 --> <!-- DiscardPolicy:抛弃当前任务、暂不支持；会导致被丢弃的任务无法再次被执行 --> <bean class="java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$CallerRunsPolicy"/> </property> </bean> <!-- 动态线程池 --> <bean id="submitOrderThreadPoolTaskExecutor" class="com.jd.concurrent.DynamicThreadPoolTaskExecutor"> <!-- 核心线程数，默认为 --> <property name="corePoolSize" value="32"/> <!-- 最大线程数，默认为Integer.MAX_VALUE --> <property name="maxPoolSize" value="128"/> <!-- 队列最大长度，一般需要设置值>=notifyScheduledMainExecutor.maxNum；默认为Integer.MAX_VALUE --> <property name="queueCapacity" value="500"/> <!-- 线程池维护线程所允许的空闲时间，默认为60s --> <property name="keepAliveSeconds" value="60"/> <!-- 线程池对拒绝任务（无线程可用）的处理策略，目前只支持AbortPolicy、CallerRunsPolicy；默认为后者 --> <property name="rejectedExecutionHandler"> <!-- AbortPolicy:直接抛出java.util.concurrent.RejectedExecutionException异常 --> <!-- CallerRunsPolicy:主线程直接执行该任务，执行完之后尝试添加下一个任务到线程池中，可以有效降低向线程池内添加任务的速度 --> <!-- DiscardOldestPolicy:抛弃旧的任务、暂不支持；会导致被丢弃的任务无法再次被执行 --> <!-- DiscardPolicy:抛弃当前任务、暂不支持；会导致被丢弃的任务无法再次被执行 --> <bean class="java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$CallerRunsPolicy"/> </property> </bean> <!-- 动态线程池刷新配置 --> <bean class="com.jd.concurrent.DynamicThreadPoolPostProcessor"/> <bean class="com.jd.concurrent.DynamicThreadPoolRefresh"/> 

业务类注入Spring Bean后，直接使用即可

 @Resource private ThreadPoolTaskExecutor submitOrderThreadPoolTaskExecutor; Runnable asyncTask = ()->{...}; CompletableFuture.runAsync(asyncTask, this.submitOrderThreadPoolTaskExecutor); 

4.小结

本文从实际项目的业务痛点场景出发，并基于公司已有的ducc配置平台简单实现了线程池线程数量可配置。