Hytrix线程池设置坑

作者: 鱼da王 | 来源:发表于2020-07-16 00:15 被阅读0次

Background

基于hystrix版本

 <dependency>
      <groupId>com.netflix.hystrix</groupId>
      <artifactId>hystrix-core</artifactId>
      <version>1.5.12</version>
    </dependency>

配置

hystrix.threadpool.default.coreSize=10
hystrix.threadpool.default.maximumSize=15
hystrix.threadpool.default.allowMaximumSizeToDivergeFromCoreSize=true
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize=1000
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold=1000

现象

在此配置之下，测试线程数始终不能达到最大线程数

Why

是什么样的逻辑，导致maximumSize配置失效？需要一步步深入源码探索

hytrixs使用的线程池是jdk的线程池吗？

HystrixThreadPoolProperties ：hytrix线程池的配置类

HystrixThreadPool ：hytrix的线程池interface，其中有静态内部类Factory,一眼看到getInstance方法，追溯到另一个静态内部类HystrixThreadPoolDefault，再到HystrixConcurrencyStrategy,终于找到了线程池的创建方法getThreadPool

image-20200714190115273.png

由此可以看出hytrix是使用jdk的线程池，所以线程池的运行规则应该都是一样的。

回顾java线程池的运行规则：

假设第一次运行线程池，当有任务来的时候，首先创建线程直到线程数达到核心线程数

核心线程数量的线程被占满，之后的任务加入到阻塞队列当中

当核心线程数和阻塞队列都被占满，之后的任务到达线程池，线程池则会创建更多的线程，直到存在的线程数量达到最大线程配置的数量

当最大线程数量的线程和队列都被占满，之后的任务到达线程池，那么线程池会根据拒绝策略执行相关逻辑

导致maximumSize失效的具体代码逻辑

HystrixContextScheduler,由于hytrix的源代码是使用RxJava框架来写的，不太理解，最终打断点找到了此类，进入了schedule方法。
```
@Override
public Subscription schedule(Action0 action) {
  if (threadPool != null) {
          // 线程池队列无可用空间时，直接拒绝任务  
      if (!threadPool.isQueueSpaceAvailable()) {
         throw new RejectedExecutionException("Rejected command because thread-pool queueSize is at rejection threshold.");
        }
    }
   return worker.schedule(new HystrixContexSchedulerAction(concurrencyStrategy, action));
}
```
可以看到，再添加action之前，会校验线程池的队列空间是否可用。具体逻辑如下：
```
 public boolean isQueueSpaceAvailable() {
   // 1. 配置的队列的数量小于等于0，直接返回true。那么继上一步任务会给到线程池，由它决定任务执行与否
   if (queueSize <= 0) {
     return true;
   } else {
     // 2. 线程池中已有任务队列的数量 vs queueSizeRejectionThreshold配置数量
     return threadPool.getQueue().size() < properties.queueSizeRejectionThreshold().get();
   }
}
```
根据此代码逻辑可以得出：
- 配置线程池队列大小参数为-1时，任务的执行与否交给java线程池决定，此时队列是同步队列，那么当并发任务数量大于核心线程数小于最大线程数的时候，是应该会创建新的线程来执行此任务。那么maximumSize的配置是有效的
- 配置线程池队列的maxQueueSize大于等于queueSizeRejectionThreshold配置时。若此时并发数达到了核心线程数和maxQueueSize配置之和，再有任务需要执行时，根据此逻辑，会返回false，拒绝任务的执行，并不会交给线程池处理。从而使得maximumSize的配置是无效的。
由此，我们追溯到了maximumSize配置无效的原因。

让`maximumSize`变得有效

不使用线程池的队列，直接将maxQueueSize配置设为 -1
queueSizeRejectionThreshold配置大于maxQueueSize也可以让线程池中线程的数量达到maximumSize数量，但是此时queueSizeRejectionThreshold配置并没有起到它应该承担的意义，因为线程池中队列的大小永远不可能达到queueSizeRejectionThreshold配置的数量

验证分析

hytrix线程池配置简介

# 核心线程数 默认值10
hystrix.threadpool.default.coreSize=10
# 最大线程数 默认值10 在1.5.9版本之前该值总是等于coreSize
hystrix.threadpool.default.maximumSize=10
# 阻塞队列大小 默认值-1表示使用同步队列 
hystrix.threadpool.default.maxQueueSize=-1
# 阻塞队列大小拒绝阈值 默认值为5 当maxQueueSize=-1时，不起作用
hystrix.threadpool.default.queueSizeRejectionThreshold=5
# 释放线程时间 min为单位 默认为1min，当最大线程数大于核心线程数的时
hystrix.threadpool.default.keepAliveTimeMinutes=1
# 是否允许maximumSize配置生效，默认值为false
hystrix.threadpool.default.allowMaximumSizeToDivergeFromCoreSize=true

代码验证

public class HystrixThreadPoolTest {

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
          // 变量
        final int coreSize = 5, maximumSize = 10, maxQueueSize = 5, rejThresholdSize = 6;
        HystrixCommand.Setter commandConfig = generateCommandConfig(coreSize, maximumSize, maxQueueSize, rejThresholdSize);

        // Run command once, so we can get metrics.
        runOnce(commandConfig);

        // 模拟并发
        final CountDownLatch stopLatch = new CountDownLatch(1);
        List<Thread> threads = new ArrayList<Thread>();
        for (int i = 0; i < coreSize + maximumSize + maxQueueSize + rejThresholdSize; i++) {
            final int fi = i + 1;
            String threadName = "TestThread-" + fi;
            Thread thread = new Thread(() -> {
                try {
                    HystrixCommand<Void> command = new HystrixCommand<Void>(commandConfig) {
                        @Override
                        protected Void run() throws Exception {
                            stopLatch.await();
                            return null;
                        }
                    };
                    command.execute();
                } catch (Exception e) {
                    System.out.println("Thread:" + threadName + " got rejected.");
                    System.out.println();
                }
            });
            thread.setName(threadName);
            threads.add(thread);
            thread.start();
            Thread.sleep(200);

            System.out.println("start:" + threadName);
            printThreadPoolStatus();
        }

        // 线程执行释放
        stopLatch.countDown();
        for (Thread thread : threads) {
            thread.join();
        }

    }

    static void printThreadPoolStatus() {
        for (HystrixThreadPoolMetrics threadPoolMetrics : HystrixThreadPoolMetrics.getInstances()) {
            String name = threadPoolMetrics.getThreadPoolKey().name();
            Number poolSize = threadPoolMetrics.getCurrentPoolSize();
            Number queueSize = threadPoolMetrics.getCurrentQueueSize();
            System.out.println("ThreadPoolKey: " + name + ", PoolSize: " + poolSize + ", QueueSize: " + queueSize);
        }
    }


    static HystrixCommand.Setter generateCommandConfig(int coreSize, int maximumSize, int maxQueueSize, int rejThresholdSize) {
        final String commandName = "TestThreadPoolCommand";
        final HystrixCommand.Setter commandConfig = HystrixCommand.Setter
            .withGroupKey(HystrixCommandGroupKey.Factory.asKey(commandName))
            .andCommandKey(HystrixCommandKey.Factory.asKey(commandName))
            .andCommandPropertiesDefaults(
                HystrixCommandProperties.Setter()
                    .withExecutionTimeoutEnabled(false))
            .andThreadPoolPropertiesDefaults(
                HystrixThreadPoolProperties.Setter()
                    .withCoreSize(coreSize)
                    .withMaximumSize(maximumSize)
                    .withAllowMaximumSizeToDivergeFromCoreSize(true)
                    .withMaxQueueSize(maxQueueSize)
                    .withQueueSizeRejectionThreshold(rejThresholdSize));
        return commandConfig;
    }

    static void runOnce(HystrixCommand.Setter commandConfig) throws InterruptedException {
        HystrixCommand<Void> command = new HystrixCommand<Void>(commandConfig) {
            @Override
            protected Void run() {
                return null;
            }
        };
        command.execute();
        Thread.sleep(100);
    }

}

测试数据：coreSize=5, maxQueueSize=-1，maximumSize=10，queueSizeRejectionThreshold=100

image-20200715145014418.png

结果显示：

第11个任务并发的时候，hytrix拒绝执行任务，因此，maxQueueSize为-1，maximumSize - 生效，queueSizeRejectionThreshold- 不生效

测试数据 coreSize=5, maxQueueSize=5，maximumSize=10，queueSizeRejectionThreshold=5

image-20200715152012583.png

结果显示：在第11个任务并发的时候，hytrix会拒绝执行任务，因此maxQueueSize > 0并且maxQueueSize=queueSizeRejectionThreshold时，

maximumSize - 不生效，queueSizeRejectionThreshold - 生效

测试数据 coreSize=5, maxQueueSize=5，maximumSize=10，queueSizeRejectionThreshold=3

image-20200715152153437.png

结果显示：在第9个任务并发的时候，hytrix会拒绝任务，因此，maxQueueSize > 0并且maxQueueSize>queueSizeRejectionThreshold时，

maximumSize - 不生效，queueSizeRejectionThreshold - 生效

测试数据 coreSize=5, maxQueueSize=5，maximumSize=10，queueSizeRejectionThreshold=20

image-20200715170229628.png

结果显示：在第16个任务并发的时候，hytrix会拒绝任务，因此，maxQueueSize > 0并且maxQueueSize<queueSizeRejectionThreshold时，

maximumSize - 生效，queueSizeRejectionThreshold - 生效（像摆设，它永远比maximumSize大）

结论

理解此hytrix的线程池配置的关键点，是在于搞清楚hytrix是否把任务交给线程池的逻辑部分，即HystrixThreadPool类中的isQueueSpaceAvailable方法，还有理清楚jdk的线程池的任务执行原理。基于提出的问题，做以下总结：

maximumSize 配置是否生效取决于 maxQueueSize 和 queueSizeRejectionThreshold 这两个配置

maxQueueSize = -1， hytrix使用同步队列，从而queueSizeRejectionThreshold也没用，maximumSize是生效的
maxQueueSize >=0
- maxQueueSize < queueSizeRejectionThreshold, maximumSize生效
- maxQueueSize>= queueSizeRejectionThreshold，maximumSize失效

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