前言
在项目中，我们经常会使用到线程来处理加快我们的任务。但为了节约资源，大多数程序员都会把线程进行池化，使用线程池来更好的支持我们的业务。
Java线程池ThreadPoolExecutor有几个比较核心的参数，如corePoolSize、maximumPoolSize等等。无论是在工作中还是在面试中，都会被问到，如何正确的设置这几个参数。
线程池的参数并不好配置。一方面线程池的运行机制不是很好理解，配置合理需要强依赖开发人员的个人经验和知识。项目IO密集型还是CPU密集型等等，总归很难确定一个完美的参数，此时就有了动态线程池的诞生。
动态线程池(DTP)原理
其实动态线程池并不是很高大上的技术，它底层依旧是依赖了ThreadPoolExecutor的一些核心接口方法。我们通过下面图片可以很清楚的看到，ThreadPoolExecutor本身就给我们提供了很多钩子方法，让我们去定制化。
那么其原理也非常简单了，我们在运行中假设有一个线程池叫做TaskExecutor
- 他的核心线程池默认假设是10，现在我发觉不够用了，此时我想把他的核心线程池调整为20
- 我可以写一个远程配置(可以阿波罗，zk，redis什么都可以)。然后监听到了这个配置变为了core.pool.size=20
- 然后我获取到了这个线程池
TaskExecutor，并且调用setCorePoolSize(20)，那么这个TaskExecutor核心线程数就变为了20
就是这么简单，拨开表面，探究原理，内部其实非常的简单。当时公司里面的线程池还有加一些友好的界面、监控告警、操作日志、权限校验、审核等等，但本质就是监听配置，然后调用setCorePoolSize方法去实现的，最大线程数类似。
public void setCorePoolSize(int corePoolSize) {if (corePoolSize < 0)throw new IllegalArgumentException();int delta = corePoolSize - this.corePoolSize;this.corePoolSize = corePoolSize;if (workerCountOf(ctl.get()) > corePoolSize)interruptIdleWorkers();else if (delta > 0) {int k = Math.min(delta, workQueue.size());while (k-- > 0 && addWorker(null, true)) {if (workQueue.isEmpty())break;}}
}
动态线程池缩容
首先提出几个问题
- 核心线程数为5，现在有3个线程在执行，并且没有执行完毕，我修改核心线程数为4，是否修改成功
- 核心线程数为5，现在有3个线程在执行，并且没有执行完毕，我修改核心线程数为1，是否修改成功
让我们带着疑问去思考问题。
- 首先第一个问题，因为核心线程池数为5，仅有3个在执行，我修改为4，那么因为有2个空闲的线程，它只需要销毁1个空闲线程即可，因此是成功的
- 第二个问题，核心线程池数为5，仅有3个在执行，我修改为1。虽然有2个空闲线程，但是我需要销毁4个线程。因为有2个空闲线程，2个非空闲线程。我只能销毁2个空闲线程，另外2个执行的任务不能被打断，也就是执行后仍然为3个核心线程数。
- 那什么时候销毁剩下2个执行的线程呢，等到2个执行的任务完毕之后，就会销毁它了。假设这个任务是一个死循环，永远不会结束，那么核心线程数永远是3，永远不能设置为1
我们举一个代码的例子如下
ThreadPoolExecutor es = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>());
es.prestartAllCoreThreads(); // 预启动所有核心线程// 启动三个任务，执行次数不一样
for (int i = 0; i < 3; i++) {int finalI = i;es.execute(() -> {int cnt = 0;while (true) {try {cnt++;TimeUnit.SECONDS.sleep(2);if (cnt > finalI + 1) {log.info(Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕");break;}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});
}
TimeUnit.SECONDS.sleep(1); // 等待线程池中的线程执行
log.info("修改前 es = {}", es); // 这里核心线程数必定是5es.setCorePoolSize(1); // 修改核心线程数为1，但是核心线程数为5，并且有3个线程在执行任务，while (true) {TimeUnit.SECONDS.sleep(1); // 等待log.info("修改后 es = {}", es);
}
输出结果为如下
// 修改前核心线程数为5，运行线程数为3
[修改前 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@72d818d1[Running, pool size = 5, active threads = 3, queued tasks = 0, completed tasks = 0]]// 因为有2个空闲线程，先把2个空闲线程给销毁了，剩下3个线程
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@72d818d1[Running, pool size = 3, active threads = 3, queued tasks = 0, completed tasks = 0]]// 等第1个任务执行完毕，剩下2个线程
[Main.lambda$d$0:38] [pool-2-thread-1 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@72d818d1[Running, pool size = 2, active threads = 2, queued tasks = 0, completed tasks = 1]]// 等第2个任务执行完毕，剩下1个线程
[Main.lambda$d$0:38] [pool-2-thread-2 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@72d818d1[Running, pool size = 1, active threads = 1, queued tasks = 0, completed tasks = 2]]// 等第3个任务执行完毕，剩下1个线程。因为我修改的就是1个核心线程
[Main.lambda$d$0:38] [pool-2-thread-3 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@72d818d1[Running, pool size = 1, active threads = 0, queued tasks = 0, completed tasks = 3]]有兴趣的读者可以拿这块带去自己去试试，输出结果里面的注释 我写的非常详细，大家可以详细品品这块输出结果。
动态线程池扩容
扩容我就不提问问题了，和缩容异曲同工，但我希望读者可以先看下以下代码，不要看答案，认为会输出什么结果，看下是否和自己想的是否一样，如果一样，那说明你已经完全懂了，如果不一样，是什么原因。
// 核心线程数1，最大线程数10
ThreadPoolExecutor es = new ThreadPoolExecutor(1, 10, 0L, TimeUnit.MILLISECONDS, new LinkedBlockingQueue<>());
es.prestartAllCoreThreads(); // 预启动所有核心线程for (int i = 0; i < 5; i++) {int finalI = i;es.execute(() -> {int cnt = 0;while (true) {try {cnt++;TimeUnit.SECONDS.sleep(2);if (cnt > finalI + 1) {log.info(Thread.currentThread().getName() + " 执行完毕");break;}} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});
}TimeUnit.SECONDS.sleep(1); // 等待线程池中的线程执行
log.info("修改前 es = {}", es); // 这里核心线程数必定是1, 队列里面有4个任务es.setCorePoolSize(3); // 修改核心线程数为3while (true) {TimeUnit.SECONDS.sleep(1); // 等待log.info("修改后 es = {}", es);
}
输出结果为如下 （注意观察输出queued tasks的变化！！！）
[修改前 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 1, active threads = 1, queued tasks = 4, completed tasks = 0]]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 3, active threads = 3, queued tasks = 2, completed tasks = 0]][Main.lambda$a$1:73] [pool-2-thread-1 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 3, active threads = 3, queued tasks = 1, completed tasks = 1]][Main.lambda$a$1:73] [pool-2-thread-2 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 3, active threads = 3, queued tasks = 0, completed tasks = 2]][Main.lambda$a$1:73] [pool-2-thread-3 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 3, active threads = 2, queued tasks = 0, completed tasks = 3]][Main.lambda$a$1:73] [pool-2-thread-1 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 3, active threads = 1, queued tasks = 0, completed tasks = 4]][Main.lambda$a$1:73] [pool-2-thread-2 执行完毕]
[修改后 es = java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor@1e397ed7[Running, pool size = 3, active threads = 0, queued tasks = 0, completed tasks = 5]]
最后
在业务中，我们为了提高效率使用了线程，为了加快线程我们使用了线程池，而又为了更好的利用线程池的资源，我们又实现了动态化线程池。这也就是遇到问题、探索问题、解决问题的一套思路吧。
我们从底层原理分析，发现动态线程池的底层原理非常简单，希望大家不要恐惧，往往拨开外衣，发现里面最根本的原理，才能是我们更好的捋清楚其中的逻辑。希望本文提供的动态化线程池思路能对大家有帮助。
最终也极力希望读者朋友们，可以将上述两个例子详细分析一下原因，相信会有不小的进步，谢谢大家。
