SpringBoot + Nacos 实现动态化线程池

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平台侧，运行开发同学根据系统运行情况对核心参数进行动态配置。

本文以Nacos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.code

1.依赖

java 复制代码

<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
    <version>2021.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
    <version>2021.1</version>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
<dependency>
    <groupId>org.springframework.boot</groupId>
    <artifactId>spring-boot-starter</artifactId>
</dependency>

2.配置yml文件

bootstrap.yml

java 复制代码

server:
  port: 8090
  # 应用名称（nacos会将该名称当做服务名称）
spring:
  application:
    name: order-service
  cloud:
    nacos:
      discovery:
        namespace: public
        server-addr: localhost:8848
      config:
        server-addr: localhost:8848
        file-extension: yml

application.yml

java 复制代码

spring:
  profiles:
    active: dev

为什么要配置两个yml文件？

springboot中配置文件的加载是存在优先级顺序的，bootstrap优先级高于application。

nacos在项目初始化时，要保证先从配置中心进行配置拉取，拉取配置之后才能保证项目的正常启动。

3.nacos配置

登录到nacos管理页面，新建配置，如下图所示

注意Data ID的命名格式为，${spring.application.name}-${spring.profile.active}.${spring.cloud.nacos.config.file-extension} ，在本文中，Data ID的名字就是order-service-dev.yml。

配置详情

这里我们只配置了两个参数，核心线程数量和最大线程数。

4.线程池配置和nacos配置变更监听

java 复制代码

@RefreshScope
@Configuration
public class DynamicThreadPool implements InitializingBean {
 
    @Value("${core.size}")
    private String coreSize;
 
    @Value("${max.size}")
    private String maxSize;
 
    private static ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor;
 
    @Autowired
    private NacosConfigManager nacosConfigManager;
 
    @Autowired
    private NacosConfigProperties nacosConfigProperties;
 
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        //按照nacos配置初始化线程池
        threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(Integer.parseInt(coreSize), Integer.parseInt(maxSize), 10L, TimeUnit.SECONDS,
                new LinkedBlockingQueue<>(10),
                new ThreadFactoryBuilder().setNameFormat("c_t_%d").build(),
                new RejectedExecutionHandler() {
                    @Override
                    public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
                        System.out.println("rejected!");
                    }
                });
 
        //nacos配置变更监听
        nacosConfigManager.getConfigService().addListener("order-service-dev.yml", nacosConfigProperties.getGroup(),
                new Listener() {
                    @Override
                    public Executor getExecutor() {
                        return null;
                    }
 
                    @Override
                    public void receiveConfigInfo(String configInfo) {
                        //配置变更，修改线程池配置
                        System.out.println(configInfo);
                        changeThreadPoolConfig(Integer.parseInt(coreSize), Integer.parseInt(maxSize));
                    }
                });
    }
 
    /**
     * 打印当前线程池的状态
     */
    public String printThreadPoolStatus() {
        return String.format("core_size:%s,thread_current_size:%s;" +
                        "thread_max_size:%s;queue_current_size:%s,total_task_count:%s", threadPoolExecutor.getCorePoolSize(),
                threadPoolExecutor.getActiveCount(), threadPoolExecutor.getMaximumPoolSize(), threadPoolExecutor.getQueue().size(),
                threadPoolExecutor.getTaskCount());
    }
 
    /**
     * 给线程池增加任务
     *
     * @param count
     */
    public void dynamicThreadPoolAddTask(int count) {
        for (int i = 0; i < count; i++) {
            int finalI = i;
            threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    try {
                        System.out.println(finalI);
                        Thread.sleep(10000);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
 
    /**
     * 修改线程池核心参数
     *
     * @param coreSize
     * @param maxSize
     */
    private void changeThreadPoolConfig(int coreSize, int maxSize) {
        threadPoolExecutor.setCorePoolSize(coreSize);
        threadPoolExecutor.setMaximumPoolSize(maxSize);
    }
}

这个代码就是实现动态线程池和核心了，需要说明的是：

@RefreshScope，这个注解用来支持nacos的动态刷新功能；
@Value("${max.size}")，@Value("${core.size}")，这两个注解用来读取我们上一步在nacos配置的具体信息；同时，nacos配置变更时，能够实时读取到变更后的内容；
nacosConfigManager.getConfigService().addListener，配置监听，nacos配置变更时实时修改线程池的配置。

5.controller

为了观察线程池动态变更的效果，增加Controller类。

java 复制代码

@RestController
@RequestMapping("/threadpool")
public class ThreadPoolController {
 
    @Autowired
    private DynamicThreadPool dynamicThreadPool;
 
    /**
     * 打印当前线程池的状态
     */
    @GetMapping("/print")
    public String printThreadPoolStatus() {
        return dynamicThreadPool.printThreadPoolStatus();
    }
 
    /**
     * 给线程池增加任务
     *
     * @param count
     */
    @GetMapping("/add")
    public String dynamicThreadPoolAddTask(int count) {
        dynamicThreadPool.dynamicThreadPoolAddTask(count);
        return String.valueOf(count);
    }
}

6.测试

启动项目，访问http://localhost:8090/threadpool/print打印当前线程池的配置。

可以看到，这个就是我们之前在nacos配置的线程数。

访问http://localhost:8090/threadpool/add?count=20增加20个任务。

重新打印线程池配置

可以看到已经有线程在排队了。

为了能够看到效果，我们多访问几次/add接口，增加任务数，在控制台出现拒绝信息时调整nacos配置。

此时，执行/add命令时，所有的线程都会提示rejected。

调整nacos配置，将核心线程数调整为50，最大线程数调整为100.

重新多次访问/add接口增加任务，发现没有拒绝信息了。这时，打印具体的线程状态，发现线程池参数修改成功。