實戰 | 生產環境中如何動態調整線程池大小？

作者：Springboot實戰案例錦集 2024-03-15 09:32:47

在某些情況下，應用程序可能會突然接收到大量的請求，這被稱為突發流量。如果線程池大小固定且不足以處理這種突發流量，那么應用程序的性能可能會受到嚴重影響。通過動態調整線程池大小，可以快速地增加線程數量以應對這種突發流量，從而保持應用程序的穩定性和性能。

環境：JDK17 + Nacos2.1.0

1. 簡介

本文旨在探討如何結合Nacos作為動態配置中心，實現在線動態修改線程池大小的功能。將線程池大小的配置信息動態地傳遞給應用程序。此外，我們還將討論如何在應用程序中監聽配置變化，并根據新的配置信息動態地調整線程池的大小。通過這種方式，我們可以提高系統的靈活性和可擴展性，更好地適應業務需求的變化。

2. 實戰案例

我們不會在SpringBoot項目中去使用，只是通過普通的maven項目進行演示。

2.1 依賴管理

<properties>
  <nacos.version>2.1.2</nacos.version>
  <yaml.version>1.33</yaml.version>
  <java.version>17</java.version>
</properties>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
  <artifactId>nacos-client</artifactId>
  <version>${nacos.version}</version>
  <!-- 指定純凈版SDK -->
  <classifier>pure</classifier>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
  <artifactId>nacos-common</artifactId>
  <version>${nacos.version}</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>com.alibaba.nacos</groupId>
  <artifactId>nacos-api</artifactId>
  <version>${nacos.version}</version>
</dependency>
<dependency>
  <groupId>org.yaml</groupId>
  <artifactId>snakeyaml</artifactId>
  <version>${yaml.version}</version>
</dependency>

2.2 Nacos中初始配置

在Nacos中進行線程池（核心數，最大數）初始配置

圖片

2.3 自定義Nacos監聽器

編寫Nacos配置發生變化的監聽器，該監聽器的作用就是用來修改線程池的核心線程池數及最大線程數。

public class NacosConfigListener {


  public void start() throws Exception {
    String serverAddr = "localhost:8848";
    String dataId = "dy-thread.yaml";
    String group = "dy";
    Properties properties = new Properties();
    properties.put("serverAddr", serverAddr);
    properties.put("username", "nacos") ;
    properties.put("password", "nacos") ;
    ConfigService configService = NacosFactory.createConfigService(properties);
    String content = configService.getConfig(dataId, group, 5000);
    System.out.println("初始配置：\n" + content) ;
    Yaml yaml = new Yaml() ;
    configService.addListener(dataId, group, new Listener() {
      public void receiveConfigInfo(String configInfo) {
        try {
          LinkedHashMap<String, Object> content = (LinkedHashMap<String, Object>) yaml.load(configInfo) ;
          System.out.println("監聽線程池修改：" + content) ;
          // 當內容發生變化后，修改線程池的配置信息
          LinkedHashMap<String, Object> dy = (LinkedHashMap<String, Object>) content.get("dy") ;
          Integer coreSize = (Integer) dy.get("coreSize") ;
          Integer maximumPoolSize = (Integer) dy.get("maximumPoolSize") ;
          DynamicThreadPoolConfig.pool.setMaximumPoolSize(maximumPoolSize) ;
          DynamicThreadPoolConfig.pool.setCorePoolSize(coreSize) ;
        } catch (Exception e) {
          e.printStackTrace() ;
        }
      }
      @Override
      public Executor getExecutor() {
        return null ;
      }
    });
  }


}

2.4 線程池使用

這里簡單模擬使用線程池執行任務。

public class DynamicThreadPoolConfig {


  public static final ThreadPoolExecutor pool = new ThreadPoolExecutor(2, 3, 60, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(100)) ;


  public static void main(String[] args) throws Exception {


    // 啟動監聽器
    new NacosConfigListener().start() ;


    var schedule = new ScheduledThreadPoolExecutor(1) ;
    // 以固定的周期打印線程池線程信息
    schedule.scheduleAtFixedRate(() -> {
      System.out.println( 
          "核心線程數: " + pool.getCorePoolSize() 
        + ", 最大線程數: " + pool.getMaximumPoolSize() 
        + ", 當前活動任務數: " + pool.getActiveCount()
      ) ;
    }, 0, 3, TimeUnit.SECONDS) ;


    // 動態添加任務
    for (var i = 0; i < 100; i++) {
      pool.execute(() -> {
        try {
          System.out.println(Thread.currentThread().getName()) ;
          TimeUnit.SECONDS.sleep(10) ;
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
      }) ;
    } 
  }
}

2.5 測試

直接運行程序，控制臺如下輸出

圖片

輸出的都是默認值。接下來，通過nacos界面修改線程池大小

圖片

控制臺輸出

圖片

程序正確的監聽到了配置發生了變化，同時修改了線程池的大小。

總結：

在實際生產環境下，動態修改線程池大小具有重要意義。以下是一些主要的原因：

適應負載變化：應用程序的負載可能會隨著時間、用戶數量、數據量等因素的變化而變化。如果線程池大小固定，那么在負載增加時可能會出現線程資源不足的情況，導致性能下降或響應延遲。反之，如果負載降低，過多的線程可能會導致資源浪費。因此，動態調整線程池大小可以根據當前的負載情況來優化資源使用。
應對突發流量：在某些情況下，應用程序可能會突然接收到大量的請求，這被稱為突發流量。如果線程池大小固定且不足以處理這種突發流量，那么應用程序的性能可能會受到嚴重影響。通過動態調整線程池大小，可以快速地增加線程數量以應對這種突發流量，從而保持應用程序的穩定性和性能。
提高系統靈活性：在生產環境中，應用程序的需求和負載可能會隨著業務的發展而不斷變化。如果線程池大小固定，那么可能需要頻繁地重啟應用程序或修改配置來適應這些變化。而通過動態調整線程池大小，可以在不重啟應用程序的情況下，根據實際需求來靈活地調整線程資源，從而提高系統的靈活性。

總之，動態修改線程池大小可以幫助應用程序更好地適應負載變化、應對突發流量，并提高系統的靈活性和可擴展性。這對于保持應用程序的穩定性和性能，以及滿足不斷變化的業務需求具有重要意義。

責任編輯：武曉燕來源： Spring全家桶實戰案例源碼

線程池應用程序性能