Spring Boot笔记—多线程系列(三)—配置参数详解

前言

前两篇文章，我们已经学会了如何使用spring boot的多线程和自定义线程池。这篇文章，我们要深入了解上一篇文章中线程池的配置具体含义。

准备工作

说明

为了方便观察线程的情况（如执行完毕数量，正在执行数量，队列中等待数量等），我们应该先写一个可以将线程情况打印到控制台的类。

下面将介绍一种方式，在每次调用线程的时候，都会将当前线程的情况打印到控制台。

项目结构

└── Study
    ├── pom.xml
    ├── src
    │   ├── main
    │   │   ├── java
    │   │   │   └── top
    │   │   │       └── yxdz
    │   │   │           └── study
    │   │   │               └── spring
    │   │   │                   └── springboot
    │   │   │                       ├── thread
    │   │   │                       │   └── service
    │   │   │                       │       ├── ITestService.java
    │   │   │                       │       └── impl
    │   │   │                       │           └── TestSerivceImpl.java
    │   │   │                       └── utils
    │   │   │                           ├── SysThreadValueConfig.java
    │   │   │                           └── config
    │   │   │                               └── Thread
    │   │   │                                   ├── SysThreadConfig.java
    │   │   │                                   └── VisiableThreadPoolTaskExecutor.java
    │   │   └── resources
    │   │       ├── application.yml
    │   └── test
    │       └── java
    │           └── top
    │               └── yxdz
    │                   └── study
    │                       └── StudyApplicationTests.java

关键代码

VisiableThreadPoolTaskExecutor.java

继承ThreadPoolTaskExecutor，自定义展示线程方法printThreadPoolInfo，在每个继承方法执行前调用，实现每次调用线程都会打印当前线程池情况的日志。

package top.yxdz.study.spring.springboot.utils.config.Thread;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import org.springframework.util.concurrent.ListenableFuture;

import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * 实现每次调用都打印线程池情况
 */
@Configuration
public class VisiableThreadPoolTaskExecutor extends ThreadPoolTaskExecutor {

    private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(VisiableThreadPoolTaskExecutor.class);

    /**
     * 打印线程池信息
     *
     * @param functionName 调用函数
     */
    private void printThreadPoolInfo(String functionName){
        try {
            ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = getThreadPoolExecutor();

            LOG.info("{}, {}, taskCount[{}], completedTaskCount [{}], activeCount [{}], queueSize [{}]",
                    this.getThreadNamePrefix(), functionName, threadPoolExecutor.getTaskCount(),
                    threadPoolExecutor.getCompletedTaskCount(), threadPoolExecutor.getActiveCount(),
                    threadPoolExecutor.getQueue().size());
        }catch (IllegalStateException e){
            LOG.error("ThreadPoolTaskExecutor not initialized");
        }
    }

    @Override
    public void execute(Runnable task){
        printThreadPoolInfo("1.execute");
        super.execute(task);
    }

    @Override
    public void execute(Runnable task, long startTimeout){
        printThreadPoolInfo("2.execute");
        super.execute(task, startTimeout);
    }

    @Override
    public Future<?> submit(Runnable task){
        printThreadPoolInfo("1.submit");
        return super.submit(task);
    }

    @Override
    public <T> Future<T> submit(Callable<T> task){
        printThreadPoolInfo("2.submit");
        return super.submit(task);
    }

    @Override
    public ListenableFuture<?> submitListenable(Runnable task){
        printThreadPoolInfo("1.submitListenable");
        return super.submitListenable(task);
    }

    @Override
    public <T> ListenableFuture<T> submitListenable(Callable<T> task){
        printThreadPoolInfo("2.submitListenable");
        return super.submitListenable(task);
    }

    @Override
    protected void cancelRemainingTask(Runnable task){
        printThreadPoolInfo("1.cancelRemainingTask");
        super.cancelRemainingTask(task);
    }
}

SysThreadConfig.java

在自定义线程池中，实例化上面自定义的继承类VisiableThreadPoolTaskExecutor即可。

package top.yxdz.study.spring.springboot.utils.config.Thread;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import top.yxdz.study.spring.springboot.utils.SysThreadValueConfig;

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * 自定义线程池
 */
@Configuration
public class SelfThreadConfig {
    private static Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SelfThreadConfig.class);

    @Autowired
    SysThreadValueConfig sysValueConfig;

    @Bean
    public Executor myThreadPool(){
        //实例化继承类VisiableThreadPoolTaskExecutor，实现每次调用线程会打印线程汇总情况日志
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new VisiableThreadPoolTaskExecutor();

        //核心线程池大小
        executor.setCorePoolSize(sysValueConfig.getCorePoolSize());
        //最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(sysValueConfig.getMaxPoolSize());
        //队列容量
        executor.setQueueCapacity(sysValueConfig.getQueueCapacity());
        //活跃时间
        executor.setKeepAliveSeconds(sysValueConfig.getKeepAliveSeconds());
        //线程名字前缀
        executor.setThreadNamePrefix("my-thread-pool");
        //线程池满的时候，处理新任务的策略
        //CALLER_RUNS：不在新线程中执行任务，而是由调用者所在的线程来执行
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        //线程实例化
        executor.initialize();

        return executor;
    }
}

执行结果

······
2018-12-19 19:22:46.065  INFO 65471 --- [           main] s.s.u.c.T.VisiableThreadPoolTaskExecutor : my-thread-pool, 2.submit, taskCount[0], completedTaskCount [0], activeCount [0], queueSize [0]
2018-12-19 19:22:46.066  INFO 65471 --- [           main] s.s.u.c.T.VisiableThreadPoolTaskExecutor : my-thread-pool, 2.submit, taskCount[1], completedTaskCount [0], activeCount [1], queueSize [0]
······

配置参数详解

线程池运行规则

下图是从其他博客(Springboot学习笔记（一）-线程池的简化及使用)转载过来。看的懂更好，看不懂也没关系，下面会进行详细说明。

线程池执行规则

自定义配置样例代码

package top.yxdz.study.spring.springboot.utils.config.Thread;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.scheduling.concurrent.ThreadPoolTaskExecutor;
import top.yxdz.study.spring.springboot.utils.SysThreadValueConfig;

import java.util.concurrent.Executor;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;

/**
 * 自定义线程池
 */
@Configuration
public class SelfThreadConfig {
    private static Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(SelfThreadConfig.class);

    @Autowired
    SysThreadValueConfig sysValueConfig;

    @Bean
    public Executor myThreadPool(){
        //实例化继承类VisiableThreadPoolTaskExecutor，实现每次调用线程会打印线程汇总情况日志
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new VisiableThreadPoolTaskExecutor();

        //核心线程池大小
        executor.setCorePoolSize(sysValueConfig.getCorePoolSize());
        //最大线程数
        executor.setMaxPoolSize(sysValueConfig.getMaxPoolSize());
        //队列容量
        executor.setQueueCapacity(sysValueConfig.getQueueCapacity());
        //活跃时间
        executor.setKeepAliveSeconds(sysValueConfig.getKeepAliveSeconds());
        //线程名字前缀
        executor.setThreadNamePrefix("my-thread-pool");
        //线程池满的时候，处理新任务的策略
        //CALLER_RUNS：不在新线程中执行任务，而是由调用者所在的线程来执行
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy());

        //线程实例化
        executor.initialize();

        return executor;
    }
}

参数定义

CorePoolSize(核心线程池数)

线程池创建时候初始化的线程数。
MaxPoolSize(线程池最大容载量)

线程池最大的线程数，只有在缓冲队列满了之后才会申请超过CorePoolSize的线程。
QueueCapacity(缓冲队列)

当CorePoolSize满了之后的线程缓冲的队列。
KeepAliveSeconds(最大存活秒数)

超过了核心线程之外的线程在此设定的时间到达后会销毁。
ThreadNamePrefix(线程名字前缀)

日志中的线程名称前缀，方便我们查看和分析
RejectedExecutionHandler(策略处理)

当线程池没有处理能力的时候，启动的一种对策，一共四种模式，图中说明很详细了。

详细分析

目录结构

└── Study
    ├── pom.xml
    ├── src
    │   ├── main
    │   │   ├── java
    │   │   │   └── top
    │   │   │       └── yxdz
    │   │   │           └── study
    │   │   │               └── spring
    │   │   │                   └── springboot
    │   │   │                       ├── thread
    │   │   │                       │   └── service
    │   │   │                       │       ├── ITestService.java
    │   │   │                       │       └── impl
    │   │   │                       │           └── TestSerivceImpl.java
    │   │   │                       └── utils
    │   │   │                           ├── SysThreadValueConfig.java
    │   │   │                           └── config
    │   │   │                               └── Thread
    │   │   │                                   ├── SelfThreadConfig.java
    │   │   │                                   └── VisiableThreadPoolTaskExecutor.java
    │   │   └── resources
    │   │       ├── application.yml
    │   └── test
    │       └── java
    │           └── top
    │               └── yxdz
    │                   └── study
    │                       └── StudyApplicationTests.java

关键代码

application.yml

为了打印日志方便，自定义线程池的配置稍微做了修改，数量减少。

spring:
  thread:
    threadNamePrefix: system-thread #线程名称前缀
    corePoolSize: 2 #核心线程池大小
    maxPoolSize: 4 #最大线程数
    keepAliveSeconds: 30 #活跃时间（单位：秒）
    queueCapacity: 5 #队列容量

StudyApplicationTests.java

启动入口。

package top.yxdz.study;

import org.junit.Test;
import org.junit.runner.RunWith;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.boot.test.context.SpringBootTest;
import org.springframework.scheduling.annotation.EnableAsync;
import org.springframework.test.context.junit4.SpringRunner;
import top.yxdz.study.spring.springboot.thread.service.ITestService;

import java.time.LocalDateTime;

@RunWith(SpringRunner.class)
@SpringBootTest
@EnableAsync
public class StudyApplicationTests {

    private static final Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(StudyApplicationTests.class);

    @Autowired
    ITestService iTestService;

    @Test
    public void contextLoads() {

        for(int i=0; i<15; i++){
            LOG.info(LocalDateTime.now().toString());
            iTestService.method2("myself" + i);
            try {
                Thread.sleep(1000);
            }catch (InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }

        try {
            //等待70s，防止异步代码被强制关闭导致线程抛出异常
            Thread.sleep(70000);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

TestSerivceImpl.java

每个线程，均会等待20秒，用来阻塞线程，方便观察线程池工作规则。

package top.yxdz.study.spring.springboot.thread.service.impl;

import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.scheduling.annotation.Async;
import org.springframework.stereotype.Service;
import top.yxdz.study.spring.springboot.thread.service.ITestService;

import java.time.LocalDateTime;


@Service("TestSerivceImpl")
public class TestSerivceImpl implements ITestService {

    private static Logger LOG = LoggerFactory.getLogger(TestSerivceImpl.class);

    /**
     * 使用个自定义线程池
     * @param msg
     */
    @Override
    @Async("myThreadPool")
    public void method2(String msg){
        try {
            Thread.sleep(20000);
        }catch (InterruptedException e){
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

运行结果

日志结果太长，可直接进入结果分析。

2018-12-19T20:46:28.630
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[0], completedTaskCount[0], activeCount[0], queueSize[0]
2018-12-19T20:46:29.644
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[1], completedTaskCount[0], activeCount[1], queueSize[0]
2018-12-19T20:46:30.646
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[2], completedTaskCount[0], activeCount[2], queueSize[0]
2018-12-19T20:46:31.650
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[3], completedTaskCount[0], activeCount[2], queueSize[1]
2018-12-19T20:46:32.653
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[4], completedTaskCount[0], activeCount[2], queueSize[2]
2018-12-19T20:46:33.654
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[5], completedTaskCount[0], activeCount[2], queueSize[3]
2018-12-19T20:46:34.655
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[6], completedTaskCount[0], activeCount[2], queueSize[4]
2018-12-19T20:46:35.656
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[7], completedTaskCount[0], activeCount[2], queueSize[5]
2018-12-19T20:46:36.658
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[8], completedTaskCount[0], activeCount[3], queueSize[5]
2018-12-19T20:46:37.671
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[9], completedTaskCount[0], activeCount[4], queueSize[5]
2018-12-19T20:46:58.677
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[9], completedTaskCount[4], activeCount[4], queueSize[1]
2018-12-19T20:46:59.680
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[10], completedTaskCount[4], activeCount[4], queueSize[2]
2018-12-19T20:47:00.685
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[11], completedTaskCount[4], activeCount[4], queueSize[3]
2018-12-19T20:47:01.687
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[12], completedTaskCount[4], activeCount[4], queueSize[4]
2018-12-19T20:47:02.691
my-thread-pool, 2.submit, taskCount[13], completedTaskCount[4], activeCount[4], queueSize[5]

结果分析

虽然日志不多，但是因为排版问题（有的电脑是两行显示的），可能看起来比较麻烦，故对结果结果进行一次再提炼和统计，更加直观。（注：线程池满，采用的是CallerRunsPolicy策略）

序号	时间	方法	线程总数	已完成线程数	运行中的线程数	队列缓存的线程数
1	20:46:28	2.submit	0	0	0	0
2	20:46:29	2.submit	1	0	1	0
3	20:46:30	2.submit	2	0	2	0
4	20:46:31	2.submit	3	0	2	1
5	20:46:32	2.submit	4	0	2	2
6	20:46:33	2.submit	5	0	2	3
7	20:46:34	2.submit	6	0	2	4
8	20:46:35	2.submit	7	0	2	5
9	20:46:36	2.submit	8	0	3	5
10	20:46:37	2.submit	9	0	4	5
11	20:46:58	2.submit	9	4	4	1
12	20:46:59	2.submit	10	4	4	2
13	20:47:00	2.submit	11	4	4	3
14	20:47:01	2.submit	12	4	4	4
15	20:47:02	2.submit	13	4	4	5

序号1~序号2

每秒一个异步线程，线程池的核心线程数为2，故运行中的线程数一直递增，直到达到2。
序号3~序号8

从序号3开始，因为核心线程数已经满了，故新增的线程将放入队列进行缓存，故运行的线程数不变，队列缓存的线程数递增。
序号9~序号10

这两个异步线程进来的时候，核心线程数已满，队列缓存的也满了，并且核心线程数小于MaxPoolSize，故核心线程数开始上升，直到到达MaxPoolSize。
序号11~序号15

从序号10到序号11，中间相差了20秒，到达序号11的时候，突然四个线程被完成了，而非一个个慢慢完成。造成这种情况的原因是因为采取的RejectedExecutionHandler(策略)导致的。
CallerRunsPolicy策略表示，当线程池没有处理能力的时候，该策略会直接在execute方法的调用线程中执行。也就是说，在序号10的时候，主线程被用来执行本该分配的异步线程，导致主线程阻塞，直到该任务运行完毕。而在这期间，异步线程已经完成了四个(及MaxPoolSize，大家可以想象为啥)，所以已完成线程数为4，队列中也就空出可以缓存新的异步任务的空间。

参考文章

Spring Boot线程池的使用心得

Springboot学习笔记（一）-线程池的简化及使用

posted @ 2018-12-20 14:50 悠闲的宅阅读(1144) 评论(0) 编辑收藏举报

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