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Tomcat修正JDK原生線程池bug的實(shí)現(xiàn)原理

2022-12-4 12:21| 查看: 2316 |來(lái)源: 互聯(lián)網(wǎng)

大家好,現(xiàn)在小編來(lái)為大家解答以上問(wèn)題。Tomcat修正JDK原生線程池bug的實(shí)現(xiàn)原理相信很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!為提高處理能力和并發(fā)度,Web容器一般會(huì)把處理請(qǐng)求的任務(wù)放到線程池,而JDK的原生線程池

大家好,現(xiàn)在小編來(lái)為大家解答以上問(wèn)題。Tomcat修正JDK原生線程池bug的實(shí)現(xiàn)原理相信很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧!

為提高處理能力和并發(fā)度,Web容器一般會(huì)把處理請(qǐng)求的任務(wù)放到線程池,而JDK的原生線程池先天適合CPU密集型任務(wù),于是Tomcat改造之。

Tomcat 線程池原理

其實(shí)ThreadPoolExecutor的參數(shù)主要有如下關(guān)鍵點(diǎn):

限制線程個(gè)數(shù)

限制隊(duì)列長(zhǎng)度

而Tomcat對(duì)這倆資源都需要限制,否則高并發(fā)下CPU、內(nèi)存都有被耗盡可能。
因此Tomcat的線程池傳參:

// 定制的任務(wù)隊(duì)列 taskqueue = new TaskQueue(maxQueueSize); // 定制的線程工廠 TaskThreadFactory tf = new TaskThreadFactory(namePrefix, daemon, getThreadPriority() ); // 定制線程池 executor = new ThreadPoolExecutor(getMinSpareThreads(), getMaxThreads(), maxIdleTime, TimeUnit.MILLISECONDS, taskqueue, tf);

Tomcat對(duì)線程數(shù)也有限制,設(shè)置:

  • 核心線程數(shù)(minSpareThreads)
  • 最大線程池?cái)?shù)(maxThreads)

Tomcat線程池還有自己的特色任務(wù)處理流程,通過(guò)重寫(xiě)execute方法實(shí)現(xiàn)了自己的特色任務(wù)處理邏輯:

  1. 前corePoolSize個(gè)任務(wù)時(shí),來(lái)一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建一個(gè)新線程
  2. 再有任務(wù),就把任務(wù)放入任務(wù)隊(duì)列,讓所有線程去搶。若隊(duì)列滿,就創(chuàng)建臨時(shí)線程
  3. 總線程數(shù)達(dá)到maximumPoolSize,則繼續(xù)嘗試把任務(wù)放入任務(wù)隊(duì)列
  4. 若緩沖隊(duì)列也滿了,插入失敗,執(zhí)行拒絕策略

和 JDK 線程池的區(qū)別就在step3,Tomcat在線程總數(shù)達(dá)到最大數(shù)時(shí),不是立即執(zhí)行拒絕策略,而是再嘗試向任務(wù)隊(duì)列添加任務(wù),添加失敗后再執(zhí)行拒絕策略。

具體又是如何實(shí)現(xiàn)的呢?

public void execute(Runnable command, long timeout, TimeUnit unit) { submittedCount.incrementAndGet(); try { // 調(diào)用JDK原生線程池的execute執(zhí)行任務(wù) super.execute(command); } catch (RejectedExecutionException rx) { // 總線程數(shù)達(dá)到maximumPoolSize后,JDK原生線程池會(huì)執(zhí)行默認(rèn)拒絕策略 if (super.getQueue() instanceof TaskQueue) { final TaskQueue queue = (TaskQueue)super.getQueue(); try { // 繼續(xù)嘗試把任務(wù)放入任務(wù)隊(duì)列 if (!queue.force(command, timeout, unit)) { submittedCount.decrementAndGet(); // 若緩沖隊(duì)列還是滿了,插入失敗,執(zhí)行拒絕策略。 throw new RejectedExecutionException("..."); } } } } }

定制任務(wù)隊(duì)列

Tomcat線程池的execute方法第一行:

submittedCount.incrementAndGet();

任務(wù)執(zhí)行失敗,拋異常時(shí),將該計(jì)數(shù)器減一:

submittedCount.decrementAndGet();

Tomcat線程池使用 submittedCount 變量維護(hù)已提交到線程池,但未執(zhí)行完的任務(wù)數(shù)量。

為何要維護(hù)這樣一個(gè)變量呢?

Tomcat的任務(wù)隊(duì)列TaskQueue擴(kuò)展了JDK的LinkedBlockingQueue,Tomcat給了它一個(gè)capacity,傳給父類LinkedBlockingQueue的構(gòu)造器。

public class TaskQueue extends LinkedBlockingQueue { public TaskQueue(int capacity) { super(capacity); } ... }

capacity參數(shù)通過(guò)Tomcat的maxQueueSize參數(shù)設(shè)置,但maxQueueSize默認(rèn)值Integer.MAX_VALUE:當(dāng)前線程數(shù)達(dá)到核心線程數(shù)后,再來(lái)任務(wù)的話線程池會(huì)把任務(wù)添加到任務(wù)隊(duì)列,并且總會(huì)成功,就永遠(yuǎn)無(wú)機(jī)會(huì)創(chuàng)建新線程了。

為解決該問(wèn)題,TaskQueue重寫(xiě)了LinkedBlockingQueue#offer,在合適時(shí)機(jī)返回false,表示任務(wù)添加失敗,這時(shí)線程池就會(huì)創(chuàng)建新線程。

什么叫合適時(shí)機(jī)? public class TaskQueue extends LinkedBlockingQueue { ... @Override // 線程池調(diào)用任務(wù)隊(duì)列的方法時(shí),當(dāng)前線程數(shù) > core線程數(shù) public boolean offer(Runnable o) { // 若線程數(shù)已達(dá)max,則不能創(chuàng)建新線程,只能放入任務(wù)隊(duì)列 if (parent.getPoolSize() == parent.getMaximumPoolSize()) return super.offer(o); // 至此,表明 max線程數(shù) > 當(dāng)前線程數(shù) > core線程數(shù) // 說(shuō)明可創(chuàng)建新線程: // 1. 若已提交任務(wù)數(shù) < 當(dāng)前線程數(shù) // 表明還有空閑線程,無(wú)需創(chuàng)建新線程 if (parent.getSubmittedCount()<=(parent.getPoolSize())) return super.offer(o); // 2. 若已提交任務(wù)數(shù) > 當(dāng)前線程數(shù) // 線程不夠用了,返回false去創(chuàng)建新線程 if (parent.getPoolSize()

所以Tomcat維護(hù) 已提交任務(wù)數(shù) 是為了在任務(wù)隊(duì)列長(zhǎng)度無(wú)限時(shí),讓線程池還能有機(jī)會(huì)創(chuàng)建新線程。

以上Tomcat修正JDK原生線程池bug的實(shí)現(xiàn)原理就是小編為大家收集整理的全部?jī)?nèi)容了,希望對(duì)大家有所幫助。如果您喜歡這篇文章,可以收藏或分享給您的小伙伴們吧!歡迎持續(xù)關(guān)注我們的后續(xù)更新。

本文最后更新于 2022-12-4 12:21,某些文章具有時(shí)效性,若有錯(cuò)誤或已失效,請(qǐng)?jiān)诰W(wǎng)站留言或聯(lián)系站長(zhǎng):[email protected]
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