基于Spring-动态调整线程池阻塞队列长度

news2024/10/5 18:34:15

最近在做一个动态线程池的组件，遇到了关于阻塞队列长度刷新的问题,所以记录下来，很有意思

我们都知道常用线程池分为二类，Spring-ThreadPoolTaskExecutor和JDK-ThreadPoolExecutor的，当然了Spring也是基于JDK做一步封装，其次Spring提供了可以调整阻塞队列大小的api并且支持初始化线程池的时候阻塞队列为0，但是JDK线程池其实是不允许调整,那么我们如果想调整线程池的阻塞队列应该怎么做呢？下面我们探究一下Spring提供的线程池能否平滑的做到这一点

一.Spring-ThreadPoolTaskExecutor

1. 如何更改阻塞队列

spring线程池,可以初始化线程池为0,并且提供修改的方法,但是注意修改后需要调用initialize刷新线程池

在这里插入图片描述

2. 验证生效

        // 创建 ThreadPoolTaskExecutor
        ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(1);
        executor.setMaxPoolSize(1);
        executor.setQueueCapacity(20);
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        executor.initialize();

        // 提交任务
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            int taskNumber = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("刷新前任务 " + taskNumber + " running in thread " + Thread.currentThread().getName());
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }


        // 延迟一段时间后降低阻塞队列长度
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        int size = executor.getThreadPoolExecutor().getQueue().size();
        int ableSize = executor.getThreadPoolExecutor().getQueue().remainingCapacity();
        System.out.println("降低前队列使用的容量 = " + size + ",剩余的可用容量" + ableSize);


        //刷新阻塞队列
        executor.setQueueCapacity(0);
        executor.initialize();
        int newSize = executor.getThreadPoolExecutor().getQueue().size();
        int newAbleSize = executor.getThreadPoolExecutor().getQueue().remainingCapacity();
        System.out.println("降低后队列使用的容量 = " + newSize+",剩余的可用容量" + newAbleSize);

        try {
            for (int i = 1; i <= 5; i++) {
                int taskNumber = i;
                executor.execute(() -> {
                    System.out.println("刷新后任务===> " + taskNumber + " running in thread " + Thread.currentThread().getName());
                });
            }
        } catch (Exception e) {
            System.out.println("触发线程池拒绝!");
            e.printStackTrace();
        }

分析：简述一下这段代码逻辑，创建了一个Spring的线程池，最大=核心=1,阻塞队列为20，提交了20个任务，每个任务延迟一会模拟业务逻辑,主线程提交20个任务后，等待了3秒，然后修改了阻塞队列长度为0并刷新线程池，最后给刷新阻塞队列后的线程池提交了5个任务,刷新阻塞队列前后打印了阻塞队列的使用长度，以及剩余容量

我们看看执行结果
在这里插入图片描述

分析：
首先提交20个任务，我们看到日志输出3个任务执行，又因核心=最大=1，所以阻塞队列里面存了17（20-3）个待处理任务，剩余3 （容量20-17个使用）个空闲容量。此时等待的主线程刷新了阻塞队列为0，所以降低后的队列使用和剩余容量都是0；

注意这个时候使用的队列容量也为0，说明之前队列中的剩余17个任务已经存放在另一个地方，不在这个队列中, 最后我们向刷新的线程中提交5个任务，由于我们的核心线程是1，所以最起码有一个任务被调度了（也可能多个，这个是随机的），当第二个任务再次提交的时候，阻塞队列为0，无法存储，触发异常拒绝策略；

但是我们可以看到，之前阻塞队列的17个任务在后面陆续执行了，并没有丢失，且刷新后的线程名称和之前的已经不一样了(y一个是ThreadPoolTaskExecutor-1 另一个是ThreadPoolTaskExecutor-2)。如果大家好奇可以打印executor对象的hashcode，其实也是没变，也就是说变化的是spring里面开辟的线程。

3. sping如何做到的

在上面的结论中我们发现Spirng的阻塞队列更新容量的时候平滑的进行了切换，那么到底他做了啥呢，我们把其中涉及的对象hashcode打印出来研究一下

ThreadPoolTaskExecutor executor = new ThreadPoolTaskExecutor();
        executor.setCorePoolSize(5);
        executor.setMaxPoolSize(5);
        executor.setQueueCapacity(1);
        executor.setRejectedExecutionHandler(new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
        executor.initialize();

        // 提交任务
        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            int taskNumber = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("刷新前任务 " + taskNumber + " && " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }


        // 延迟一段时间后降低阻塞队列长度
        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
        System.out.println("before executor hashCode = " + executor.hashCode() + " queue hashCode" + executor.getThreadPoolExecutor().getQueue().hashCode());


        //刷新阻塞队列
        executor.setQueueCapacity(1);
        executor.initialize();
        System.out.println("after executor hashCode = " + executor.hashCode() + " queue hashCode" + executor.getThreadPoolExecutor().getQueue().hashCode());

        for (int i = 1; i <= 5; i++) {
            int taskNumber = i;
            executor.execute(() -> {
                System.out.println("刷新后任务===> " + taskNumber + " & " + Thread.currentThread().getName());
            });
        }