面試官：如何實(shí)現(xiàn)動態(tài)線程池的任務(wù)編排？
在開始聊動態(tài)線程池如何實(shí)現(xiàn)任務(wù)編排前，咱們先給大家聊聊什么是動態(tài)線程池？以及為什么需要任務(wù)編排？
1.動態(tài)線程池
定義：動態(tài)線程池是在程序運(yùn)行期間，動態(tài)調(diào)整線程池參數(shù)而無需重啟程序的技術(shù)。
（1）特性分析
動態(tài)線程池主要有以下三個特點(diǎn)：
1.可配置：支持運(yùn)行時動態(tài)調(diào)整線程池參數(shù)，如核心線程數(shù)、最大線程數(shù)，并且修改后無需重啟服務(wù)即可生效。
2.可監(jiān)控：動態(tài)線程池內(nèi)置了全面的運(yùn)行時監(jiān)控能力，能夠定時采集并暴露線程池的多維度指標(biāo)，幫助運(yùn)維和開發(fā)人員實(shí)時掌握線程池的健康狀況。監(jiān)控指標(biāo)主要有以下幾個：
- 線程維度：當(dāng)前線程數(shù)、活躍線程數(shù)、最大線程數(shù)、任務(wù)完成數(shù)、任務(wù)執(zhí)行異常數(shù)等。
- 隊(duì)列維度：隊(duì)列當(dāng)前大小、隊(duì)列剩余容量等。
- 任務(wù)維度：任務(wù)提交速率、任務(wù)執(zhí)行耗時（TP99、TP999等）、任務(wù)等待耗時、任務(wù)拒絕次數(shù)等。
3.可預(yù)警：動態(tài)線程池提供了豐富且及時的預(yù)警機(jī)制，能夠在線程池出現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)或異常行為時，第一時間通知到相關(guān)負(fù)責(zé)人。
- 原生支持：企業(yè)微信、釘釘、飛書、郵件等多種主流辦公通訊工具。
- 高擴(kuò)展性：提供 SPI 接口，允許用戶接入自定義的報(bào)警通知平臺。
- 配置變更通知：當(dāng)線程池配置項(xiàng)在配置中心被修改時，會發(fā)送通知確認(rèn)變更。
- 活性報(bào)警：當(dāng)線程池的活躍度（活躍線程數(shù) / 最大線程數(shù)）超過設(shè)定閾值時觸發(fā)。
- 隊(duì)列容量報(bào)警：當(dāng)任務(wù)隊(duì)列的使用率（當(dāng)前大小 / 隊(duì)列容量）超過設(shè)定閾值時觸發(fā)。
- 拒絕策略觸發(fā)報(bào)警：當(dāng)線程池因隊(duì)列滿和線程滿而觸發(fā)拒絕策略，拒絕新任務(wù)時立即報(bào)警。
- 任務(wù)執(zhí)行/等待超時報(bào)警：當(dāng)任務(wù)的執(zhí)行時間或等待時間超過設(shè)定的超時時間時觸發(fā)。
- 預(yù)警維度：
- 通知渠道：
（2）動態(tài)線程池實(shí)現(xiàn)
目前國內(nèi)最知名的動態(tài)線程池開源實(shí)現(xiàn)技術(shù)是美團(tuán)的 DynamicTP，官方地址：https://dynamictp.cn/
2.任務(wù)編排
“
定義：任務(wù)編排（Task Orchestration）是指管理和控制多個任務(wù)的執(zhí)行流程，確保它們按照預(yù)定的順序正確執(zhí)行。
在復(fù)雜的業(yè)務(wù)場景中，任務(wù)間通常存在依賴關(guān)系，也就是某個任務(wù)會依賴另一個任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，在這種情況下，我們需要通過任務(wù)編排，來確保任務(wù)按照正確的順序進(jìn)行執(zhí)行。
例如，以下任務(wù)的執(zhí)行順序：
其中，任務(wù)二要等任務(wù)一執(zhí)行完才能執(zhí)行，而任務(wù)四要等任務(wù)二和任務(wù)三全部執(zhí)行完才能執(zhí)行。
3.動態(tài)線程池任務(wù)編排
動態(tài)線程池的任務(wù)編排最靈活、也最推薦的是使用：CompletableFuture + DynamicTP 實(shí)現(xiàn)動態(tài)線程池的任務(wù)編排。
具體實(shí)現(xiàn)
我們可以直接將 DynamicTP 結(jié)合 CompletableFutrue 進(jìn)行使用，從而實(shí)現(xiàn)任務(wù)編排。
CompletableFutrue 提供的方法有很多，但最常用和最實(shí)用的核心方法只有以下幾個：
接下來，使用 CompletableFuture 實(shí)現(xiàn)上述 4 個任務(wù)的編排（任務(wù)二要等任務(wù)一執(zhí)行完才能執(zhí)行，而任務(wù)四要等任務(wù)二和任務(wù)三全部執(zhí)行完才能執(zhí)行）：
// 動態(tài)線程池
@Autowired
@Qualifier("dtpExecutor1")
private DtpExecutor dtpExecutor;
@RequestMapping("/dtp")
public String dtp() {
// 任務(wù)一：返回 "Task 1 result"
CompletableFuture<String> task1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try {
// 模擬耗時操作
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
return "Task 1 result";
}, dtpExecutor);
// 任務(wù)二：依賴任務(wù)一，返回 "Task 2 result" + 任務(wù)一的結(jié)果
CompletableFuture<String> task2 = task1.handleAsync((result1, throwable) -> {
try {
// 模擬耗時操作
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
return "Task 2 result " + result1;
}, dtpExecutor);
// 任務(wù)三：和任務(wù)一、任務(wù)二并行執(zhí)行，返回 "Task 3 result"
CompletableFuture<String> task3 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try {
// 模擬耗時操作
Thread.sleep(800); // 任務(wù)三可能比任務(wù)二先完成
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
throw new RuntimeException(e);
}
return "Task 3 result";
}, dtpExecutor);
// 任務(wù)四：依賴任務(wù)二和任務(wù)三，等待它們都完成后執(zhí)行，返回 "Task 4 result" + 任務(wù)二和任務(wù)三的結(jié)果
CompletableFuture<String> task4 = CompletableFuture.allOf(task2, task3)
.handleAsync((res, throwable) -> {
try {
// 這里不需要顯式等待，因?yàn)?allOf 已經(jīng)保證了它們完成
return "Task 4 result with " + task2.get() + " and " + task3.get();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}, dtpExecutor);
// 獲取任務(wù)四的結(jié)果并打印
String finalResult = task4.join();
System.out.println(finalResult);
}小結(jié)
日常項(xiàng)目開發(fā)中，一定會使用到線程池，而動態(tài)線程池具備可配置、可觀測、可告警等功能是項(xiàng)目開發(fā)的首選。但在使用動態(tài)線程池時就會有任務(wù)執(zhí)行順序的問題，此時就可以借助 CompletableFuture 一起執(zhí)行來保證程序執(zhí)行的正確性。
