轻量级动态线程池才是“王道”？
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2022-03-18 01:53
大家好，我是龙台。
一、前言
最初设计 Hippo4j 的初衷是尽可能提高以及保障线程池对于线上应用的作用，所以加了很多个性化功能，这也间接导致强依赖 Hippo4j Server 项目。
自 Hippo4j 1.0.0 版本发布之后，不断有社区小伙伴提出相同的一个问题，如何能够轻量级使用动态线程池？
这不，它来了。
GitHub：https://github.com/acmenlt/dynamic-threadpool
Gitee：https://gitee.com/acmenlt/dynamic-threadpool
随着 Hippo4j 1.1.0 版本的发布，除了在原有功能进行迭代输出外，额外添加了一种使用模式：依赖配置中心实现的轻量级动态线程池，将 Hippo4j 的源代码从一种使用模式拆分为两种。
两种模式共用一套核心源代码，保留了基础且大家关注的功能，模块取名为：Hippo4j Core。
二、Hippo4j Core
所谓“一图胜千言”，小编画了一张图，来描述它的交互行为以及所支持功能。
只要你们项目中有配置中心，引用 hippo4j-core-spring-boot-starter 后，就可以使用以上功能啦。
1. 动态线程池参数更新
客户端项目启动时向配置中心请求动态线程池配置，获取配置后创建 DynamicThreadPool 线程池。
并向配置中心发起监听事件，当配置中心中配置发生变更时，监听事件实时修改项目中的线程池参数。
如在配置中心变更了动态线程池配置，会在日志中打印变更信息：
[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]
同时，通过消息推送通知相关负责人。目前通知平台已支持钉钉、企业微信以及飞书三种常用办公软件，以企业微信群聊机器人举例：
2. Web 线程池参数更新
SpringBoot 内置三种 Web 容器：Tomcat、Jetty、Undertow。
Hippo4j Core 已支持容器线程池的核心参数变更：corePoolSize、maximumPoolSize、keepAliveTime。
为什么要加 Web 线程池的动态更新？两个原因：
压测应用时，需要针对不同的压测流量来调整 Web 容器线程池的线程数。正常流程，调整后需要重新发布项目，无疑是比较费时费力； 当 SpringBoot Java 应用响应时间变慢，并且服务器整体负载不高时，我们可以通过修改 Web 容器线程池来提高并行处理能力，以此提高响应时间。
当然，正常来说，线上的容器线程池配置是通过压测后得出的最优值。所以，这个功能在线上应该谨慎使用，或者说尽量不在线上使用。
3. 动态线程池报警策略
为了让线程池运行出现问题，及时通知到相关负责人，Hippo4j 针对线程池做了四种定制化报警策略：
活跃度报警：假设设置线程池活跃度报警阈值为 80%，最大线程数 10。当线程数达到 8 发起报警；阻塞队列容量报警：假设设置容量报警阈值为 80%，阻塞队列容量 100。当容量达到 80 发起报警；拒绝任务报警：当线程池无法执行任务，开始执行拒绝策略时报警；执行时间报警：假设线程池超时时间设置 1000ms，任务执行时间超过 1000ms 发起报警。
问题比较多的小伙伴就问了，如果线程池 频繁拒绝任务或者执行时间频繁超时，那岂不是要被信息轰炸？
不会的。报警策略做了优化，当设置报警间隔时间内，线程池 + 报警类型 两个维度仅会发出一条通知报警消息。
举个例子，有一个线程池 ID：message-consum 的线程池，设置了报警间隔为 5 分钟。
也就是说，活跃度、阻塞队列容量、拒绝任务、执行时间几个报警纬度，message-consum 线程池在 5分钟内最多每个类型发送一条报警通知。
目前已支持了钉钉、企业微信以及飞书的群机器人报警。企业微信机器人示例如下：
上图中的链路信息只会在超时报警时存在，这样可以通过链路信息，更方便定位到线程池任务执行缓慢的原因。
三、代码示例
Nacos 或 Apollo 配置中心任选其一。
SpringBoot Pom 文件引入 Hippo4j Core Maven 坐标。
<dependency>
<groupId>cn.hippo4jgroupId>
<artifactId>hippo4j-core-spring-boot-starterartifactId>
<version>1.1.0version>
dependency>
启动类上添加 @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 前缀的配置。如下：
server:
port: 8090
servlet:
context-path: /example
spring:
profiles:
active: dev
dynamic:
thread-pool:
enable: true # 是否开启动态线程池
banner: true # 是否打印 banner
collect: true # 是否开启线程池数据采集，对接 Prometheus
check-state-interval: 3 # 检查线程池状态，是否达到报警条件，单位秒
notify-platforms: # 通知报警平台，支持多个，或者任选其一
- platform: 'WECHAT' # 企业微信
secret-key: 1d307bfa-815f-4662-a2e5-99415e947bb8
- platform: 'DING' # 钉钉
secret-key: 56417ebba6a27ca352f0de77a2ae9da66d01f39610b5ee8a6033c60ef9071c55
- platform: 'LARK' # 飞书
secret-key: 2cbf2808-3839-4c26-a04d-fd201dd51f9e
nacos: # nacos apollo 任选其一
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' # 线程池标识
core-pool-size: 1 # 核心线程数
maximum-pool-size: 1 # 最大线程数
queue-capacity: 1 # 阻塞队列大小
execute-time-out: 1000 # 执行超时时间，执行任务时间超过此时间发起报警
blocking-queue: 'LinkedBlockingQueue' # 阻塞队列名称，参考 QueueTypeEnum，支持 SPI
rejected-handler: 'AbortPolicy' # 拒绝策略名称，参考 RejectedPolicies，支持 SPI
keep-alive-time: 1024 # 线程存活时间，单位秒
allow-core-thread-time-out: true # 是否允许核心线程超时
thread-name-prefix: 'message-consume' # 线程名称前缀
notify: # 通知配置
is-alarm: true # 是否报警
active-alarm: 80 # 活跃度报警阈值；假设线程池最大线程数 10，当线程数达到 8 发起报警
capacity-alarm: 80 # 容量报警阈值；假设阻塞队列容量 100，当容量达到 80 发起报警
interval: 8 # 报警间隔，同一线程池下同一报警纬度，在 interval 时间内只会报警一次，单位分钟
receives: # 任选其一
DING: 'xxx' # 手机号
WECHAT: 'xxx' # 填写企业微信用户 ID（填写其它将无法达到 @ 效果）
LARK: 'xxx' # 填写 ou_开头的用户唯一标识，否则只能普通 @
使用 Hippo4j ThreadPoolBuilder 构建动态线程池。
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 注入的方式使用动态线程池即可。
@Resource
private ThreadPoolExecutor dynamicThreadPoolExecutor;
dynamicThreadPoolExecutor.execute(() -> xxx);
没了，是不是很 easy？我大致试了下，不到两分钟的时间，就能让你的 SpringBoot 项目快速接入动态线程池。
总结下接入步骤：
Pom 中引入 Hippo4j Core 包依赖； 启动类上添加动态线程池启用注解； 配置中心（Nacos 或 Apollo）添加动态线程池配置； 项目中以 Spring Bean 的形式创建动态线程池 。
四、常见问题
1. 项目关闭时，如何保障线程池中任务全部完成
答：借鉴了 Spring 封装的线程池框架。构建动态线程池时，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();
}
这两个参数什么意思呢？
waitForTasksToCompleteOnShutdown：是否在关闭线程池时等待任务完成，这里我们设置 true；awaitTerminationMillis：等待任务完成的时间，单位毫秒。
问题很多的小伙伴可能就问了：为啥要有 awaitTerminationMillis 这个参数？直接等待全部任务完成不就行了。
线程池中都是执行很快的任务可能是没问题。但是，如果线程池里面都是耗时的任务呢？
停止项目时等个几分钟甚至更长时间是无法忍受的。这个需要根据大家项目的实际情况评估。
2. 动态线程池是否可以传递上下文参数
可以的，同样是借鉴 Spring 线程池框架。实现 TaskDecorator 接口，并在构建动态线程池时指定。
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 转换麻烦么
有些小伙伴最初用的 Hippo4j Core，觉得功能并不满足使用，想要使用 Hippo4j Server，问我如何转换？
其实这里非常简单。从项目上来说：代码无需任何改变，把 Pom 文件中的依赖坐标改下就可以。
其次就是将配置中心里的配置迁移到 Hippo4j 的控制台，将线程池记录创建才出来即可。
五、文末总结
文章介绍了 Hippo4j 新增的一种使用模式：依赖配置中心的轻量动态线程池的实现。
不太好评价 Hippo4j Server 和 Hippo4j Core 的好坏。一个是功能更强大，一个是引入更加轻量，使用上具体如何，交给使用者来评价。
如果项目中使用了 配置中心以及线程池 的话，强烈推荐大家引入到项目中试一试，为项目线上的稳定性多了一份保障。
因为个人能力有限，项目中难免会有考虑不到或待优化的地方，各位小伙伴有兴趣可以提交 PR 修复。
如果文章对您有所帮助，求关注，不要白嫖我。