微服务项目线程池参数的合理设置

一：线程池参数简介

ThreadPoolExecutor类可设置的参数主要有：
corePoolSize：核心线程
1.核心线程会一直存活，及时没有任务需要执行
2.当线程数小于核心线程数时，即使有线程空闲，线程池也会优先创建新线程处理
3.设置allowCoreThreadTimeout=true（默认false）时，核心线程会超时关闭

queueCapacity：任务队列容量（阻塞队列）

当核心线程数达到最大时，新任务会放在队列中排队等待执行

maxPoolSize：最大线程数
1.当线程数>=corePoolSize，且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务
2.当线程数=maxPoolSize，且任务队列已满时，线程池会拒绝处理任务而抛出异常

keepAliveTime：线程空闲时间
1.当线程空闲时间达到keepAliveTime时，线程会退出，直到线程数量=corePoolSize
2.如果allowCoreThreadTimeout=true，则会直到线程数量=0

rejectedExecutionHandler：任务拒绝处理器
两种情况会拒绝处理任务：
1.当线程数已经达到maxPoolSize，切队列已满，会拒绝新任务
2.当线程池被调用shutdown()后，会等待线程池里的任务执行完毕，再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务，会拒绝新任务。

线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置，默认是AbortPolicy，会抛出异常。
ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理拒绝任务：
1.AbortPolicy 丢弃任务，抛运行时异常
2.CallerRunsPolicy 执行任务
3.DiscardPolicy 忽视，什么都不会发生
4.DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列（最后一个执行）的任务
5.实现RejectedExecutionHandler接口，可自定义处理器

二：ThreadPoolExecutor执行顺序：

1.当线程数小于核心线程数时，创建线程。
2.当线程数大于等于核心线程数，且任务队列未满时，将任务放入任务队列。
3.当线程数大于等于核心线程数，且任务队列已满
3.1若线程数小于最大线程数，创建线程
3.2若线程数等于最大线程数，抛出异常，拒绝任务

三：线程池参数的合理设置

为了说明合理设置的条件，我们首先确定有以下几个相关参数：
1.tasks，程序每秒需要处理的最大任务数量（假设系统每秒任务数为100~1000）
2.tasktime，单线程处理一个任务所需要的时间（每个任务耗时0.1秒）
3.responsetime，系统允许任务最大的响应时间（每个任务的响应时间不得超过2秒）

corePoolSize

每个任务需要tasktime秒处理，则每个线程每秒可处理1/tasktime个任务。系统每秒有tasks个任务需要处理，则需要的线程数为：tasks/(1/tasktime)。
即tasks*tasktime个线程数。假设系统每秒任务数为100到1000之间，每个任务耗时0.1秒，则需要100x0.1至1000x0.1，即10到100个线程。那么corePoolSize应该设置为大于10。
具体数字最好根据8020原则，即80%情况下系统每秒任务数，若系统80%的情况下任务数小于200，最多时为1000，则corePoolSize可设置为20。

queueCapacity：任务队列的长度

任务队列的长度要根据核心线程数，以及系统对任务响应时间的要求有关。队列长度可以设置为(corePoolSize/tasktime)responsetime： (20/0.1)2=400，即队列长度可设置为400。
如果队列长度设置过大，会导致任务响应时间过长，如以下写法：
LinkedBlockingQueue queue = new LinkedBlockingQueue();
这实际上是将队列长度设置为Integer.MAX_VALUE，将会导致线程数量永远为corePoolSize，再也不会增加，当任务数量陡增时，任务响应时间也将随之陡增。

maxPoolSize:最大线程数

当系统负载达到最大值时，核心线程数已无法按时处理完所有任务，这时就需要增加线程。每秒200个任务需要20个线程，那么当每秒达到1000个任务时，则需要(1000-queueCapacity)*(20/200)，即60个线程，可将maxPoolSize设置为60。

keepAliveTime:

线程数量只增加不减少也不行。当负载降低时，可减少线程数量，如果一个线程空闲时间达到keepAliveTiime，该线程就退出。默认情况下线程池最少会保持corePoolSize个线程。keepAliveTiime设定值可根据任务峰值持续时间来设定。

以上关于线程数量的计算并没有考虑CPU的情况。若结合CPU的情况，比如，当线程数量达到50时，CPU达到100%，则将maxPoolSize设置为60也不合适，此时若系统负载长时间维持在每秒1000个任务，则超出线程池处理能力，应设法降低每个任务的处理时间(tasktime)。