Tomcat修正JDK原生線程池bug的實現(xiàn)原理
為提高處理能力和并發(fā)度，Web容器一般會把處理請求的任務放到線程池，而JDK的原生線程池先天適合CPU密集型任務，于是Tomcat改造之。
Tomcat 線程池原理
其實ThreadPoolExecutor的參數(shù)主要有如下關鍵點：
限制線程個數(shù)
限制隊列長度
而Tomcat對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：
// 定制的任務隊列 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對線程數(shù)也有限制，設置：
- 核心線程數(shù)（minSpareThreads）
- 最大線程池數(shù)（maxThreads）
Tomcat線程池還有自己的特色任務處理流程，通過重寫execute方法實現(xiàn)了自己的特色任務處理邏輯：
- 前corePoolSize個任務時，來一個任務就創(chuàng)建一個新線程
- 再有任務，就把任務放入任務隊列，讓所有線程去搶。若隊列滿，就創(chuàng)建臨時線程
- 總線程數(shù)達到maximumPoolSize，則繼續(xù)嘗試把任務放入任務隊列
- 若緩沖隊列也滿了，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)達到最大數(shù)時，不是立即執(zhí)行拒絕策略，而是再嘗試向任務隊列添加任務，添加失敗后再執(zhí)行拒絕策略。
具體又是如何實現(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
super.execute(command);
} catch (RejectedExecutionException rx) {
// 總線程數(shù)達到maximumPoolSize后，JDK原生線程池會執(zhí)行默認拒絕策略
if (super.getQueue() instanceof TaskQueue) {
final TaskQueue queue = (TaskQueue)super.getQueue();
try {
// 繼續(xù)嘗試把任務放入任務隊列
if (!queue.force(command, timeout, unit)) {
submittedCount.decrementAndGet();
// 若緩沖隊列還是滿了，插入失敗，執(zhí)行拒絕策略。
throw new RejectedExecutionException("...");
}
}
}
}
}
定制任務隊列
Tomcat線程池的execute方法第一行：
submittedCount.incrementAndGet();
任務執(zhí)行失敗，拋異常時，將該計數(shù)器減一：
submittedCount.decrementAndGet();
Tomcat線程池使用 submittedCount 變量維護已提交到線程池，但未執(zhí)行完的任務數(shù)量。
為何要維護這樣一個變量呢？
Tomcat的任務隊列TaskQueue擴展了JDK的LinkedBlockingQueue，Tomcat給了它一個capacity，傳給父類LinkedBlockingQueue的構(gòu)造器。
public class TaskQueue extends LinkedBlockingQueue<Runnable> {
public TaskQueue(int capacity) {
super(capacity);
}
...
}
capacity參數(shù)通過Tomcat的maxQueueSize參數(shù)設置，但maxQueueSize默認值Integer.MAX_VALUE：當前線程數(shù)達到核心線程數(shù)后，再來任務的話線程池會把任務添加到任務隊列，并且總會成功，就永遠無機會創(chuàng)建新線程了。
為解決該問題，TaskQueue重寫了LinkedBlockingQueue#offer，在合適時機返回false，表示任務添加失敗，這時線程池就會創(chuàng)建新線程。
什么叫合適時機？
public class TaskQueue extends LinkedBlockingQueue<Runnable> {
...
@Override
// 線程池調(diào)用任務隊列的方法時，當前線程數(shù) ＞ core線程數(shù)
public boolean offer(Runnable o) {
// 若線程數(shù)已達max，則不能創(chuàng)建新線程，只能放入任務隊列
if (parent.getPoolSize() == parent.getMaximumPoolSize())
return super.offer(o);
// 至此，表明 max線程數(shù) > 當前線程數(shù) ＞ core線程數(shù)
// 說明可創(chuàng)建新線程：
// 1. 若已提交任務數(shù) ＜ 當前線程數(shù)
// 表明還有空閑線程，無需創(chuàng)建新線程
if (parent.getSubmittedCount()<=(parent.getPoolSize()))
return super.offer(o);
// 2. 若已提交任務數(shù) ＞ 當前線程數(shù)
// 線程不夠用了，返回false去創(chuàng)建新線程
if (parent.getPoolSize()<parent.getMaximumPoolSize())
return false;
// 默認情況下總是把任務放入任務隊列
return super.offer(o);
}
}
所以Tomcat維護 已提交任務數(shù) 是為了在任務隊列長度無限時，讓線程池還能有機會創(chuàng)建新線程。
到此這篇關于Tomcat是如何修正JDK原生線程池bug的的文章就介紹到這了,更多相關Tomcat JDK原生線程池內(nèi)容請搜索本站以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持本站！
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