实战 | 线程池的几种自定义扩展

2021-10-28

下图为线程池的构造方法,我们可以自定义一些功能实现项目优化
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1、预先启动核心线程

this.prestartAllCoreThreads();
使用方式:自定义线程池的构造方法中调用
作用:当真正任务被执行时,可以减少创建线程带来的性能损耗
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2、自定义线程池线程工厂

官方提供的默认线程池工厂为Executors.defaultThreadFactory();
我们可以仿照进行自定义扩展线程工厂,增加一些个性化功能。

如下图所示,我们自定义线程池线程工厂时可以附加很多功能。
1、定制化线程池内线程名称,便于我们在线上快速定位;
2、在创建线程时,设置其是否为守护线程 等等
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3、感知并捕获任务异常

线程池执行任务时(执行execute方法时),当任务抛出异常,线程池并没有捕获,因此直接导致任务失败,线程池线程销毁【往期文章:线程池原理】。
工作中往往因为信息的缺失,出现问题却感知不到而导致线上事故,带来损失

通过实现Thread的UncaughtExceptionHandler接口,为线程池线程设置异常处理类,从而达到任务异常感知和捕获
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4、线程池监控和告警

线程池执行任务,对我们而言是一个黑盒。
任务有可能直接被执行;也可能暂存到队列,长时间无法被执行导致系统性能降低;又或者任务被丢弃,以及被丢弃的数量。
因为这些不确定,在系统性能被影响时,无法采取合理的方式进行调整。

以下几个自定义功能,可以让我们对其进行宏观的监控

4.1、使用轮询获取线程池内状态信息(不推荐)

线程池提供很多get方法获取线程池内实时信息,但大部分都是加锁操作,频繁使用会降低线程池处理任务的效率。
因此这种方式并不推荐。
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4.2、根据线程池本身提供的钩子,进行自定义扩展

4.2.1、执行每个任务的监控
线程池线程通过runWorker方法执行每个任务时,前后都提供了空方法,供自定义扩展。

执行任务前方法:beforeExecute(wt, task);
执行任务:task.run();
执行任务后方法:afterExecute(task, thrown);
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以下为自定义扩展的例子:
beforeExecute(wt, task);方法扩展
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afterExecute(task, thrown);方法扩展在这里插入图片描述
通过自定义beforeExecute和afterExecute方法,可以监控到任务执行耗时、可用率、执行次数等信息

4.2.2、被拒绝的任务的监控
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当任务被拒绝时,可以自定义CallerRunsPolicy拒绝策略来监控相关信息


以下为自定义扩展的例子

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通过自定义CallerRunsPolicy拒绝策略,可以监控被拒绝任务的执行耗时、可用率、执行次数等信息

以上的可扩展的方法可以抽象出来,面向接口编程

通过责任链模式处理多种业务

5、线程池参数动态修改

使用zookeeper动态修改线程池参数

5.1、线程池提供了线程数、空闲时间等信息的set方法
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5.2、自定义可修改大小的队列
修改队列的方式可以查看上期文章:动态修改线程池队列大小


6、自定义关闭线程池

RunTime.getRunTime().addShutdownHook的作用就是在JVM销毁前执行的一个线程


7、感知FutureTask任务的结束

任务进入最终态(任务执行完成、异常、取消、打断)时,调用unpark方法恢复因调用get()方法而挂起的线程,并调用done扩展空方法

futureTask任务结束后,会调用done空方法
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执行多个任务时,通过任务执行done方法的先后顺序,可以感知任务执行完成的先后顺序

使用场景:

1、批量任务处理,哪个任务的done方法先被调用,可以优先执行哪个任务。提高任务的处理速度
2、线上提交订单时,往往需要同时消费多个资源。但只要有一个资源消费失败,所有资源都是要回滚的。
因此可以通过done方法快速感知处理快的任务。提前感知到消费失败的情况并做回滚。从而提高效率
3、官方提供了一些done方法的功能
比如:ExecutorCompletionService将任务按照完成的先后顺序,存储到队列中。并以此获取处理
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8、总结

1、通过阅读源码,可以让我们找到很多可扩展的方法,供我们自定义功能
2、查看可扩展方法的具体实现,就可以找到官方提供的一些扩展实现,学习其中的使用


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