面试题：Java线程池监控之基础指标

Question

在Java线程池中，有哪些关键指标可以用于监控系统稳定性，并且简要说明如何通过代码获取这些指标？

Answer 1

在Java线程池中，以下是一些关键指标可用于监控系统稳定性及其获取方式：

1. 活跃线程数
   • 指标说明：当前正在执行任务的线程数量，能反映线程池的实时负载情况。若活跃线程数长时间接近或达到线程池最大线程数，可能表示任务处理速度跟不上任务提交速度，系统面临过载风险。
   • 代码获取方式：通过ThreadPoolExecutor类的getActiveCount()方法获取，示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolMonitor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
                2, 
                4, 
                10, 
                TimeUnit.SECONDS, 
                new LinkedBlockingQueue<>(10));
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        // 提交任务
        executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        int activeCount = executor.getActiveCount();
        System.out.println("活跃线程数: " + activeCount);
    }
}

2. 队列大小
   • 指标说明：任务队列中等待执行的任务数量。队列过大可能意味着任务生成速度过快，而线程处理能力相对不足，可能导致任务积压，影响系统响应时间。
   • 代码获取方式：通过ThreadPoolExecutor类的getQueue().size()方法获取，示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolMonitor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
                2, 
                4, 
                10, 
                TimeUnit.SECONDS, 
                new LinkedBlockingQueue<>(10));
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        // 提交任务
        executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        int queueSize = executor.getQueue().size();
        System.out.println("队列大小: " + queueSize);
    }
}

3. 已完成任务数
   • 指标说明：线程池已经成功执行完成的任务数量，可用于评估线程池的整体处理能力和效率。通过对比已完成任务数和提交的任务数，可以判断任务是否都得到了及时处理。
   • 代码获取方式：通过ThreadPoolExecutor类的getCompletedTaskCount()方法获取，示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolMonitor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
                2, 
                4, 
                10, 
                TimeUnit.SECONDS, 
                new LinkedBlockingQueue<>(10));
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        // 提交任务
        executor.submit(() -> {
            try {
                Thread.sleep(2000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        long completedTaskCount = executor.getCompletedTaskCount();
        System.out.println("已完成任务数: " + completedTaskCount);
    }
}

4. 最大线程数
   • 指标说明：线程池允许创建的最大线程数量，它决定了线程池在高负载情况下能够使用的最大资源。如果频繁达到最大线程数，可能需要调整线程池参数以优化性能。
   • 代码获取方式：通过ThreadPoolExecutor类的getMaximumPoolSize()方法获取，示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolMonitor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
                2, 
                4, 
                10, 
                TimeUnit.SECONDS, 
                new LinkedBlockingQueue<>(10));
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        int maximumPoolSize = executor.getMaximumPoolSize();
        System.out.println("最大线程数: " + maximumPoolSize);
    }
}

5. 核心线程数
   • 指标说明：线程池中始终保持存活的线程数量，即使这些线程处于空闲状态。合理设置核心线程数可以确保线程池在处理任务时能够快速响应，避免频繁创建和销毁线程带来的开销。
   • 代码获取方式：通过ThreadPoolExecutor类的getCorePoolSize()方法获取，示例代码如下：

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class ThreadPoolMonitor {
    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = new ThreadPoolExecutor(
                2, 
                4, 
                10, 
                TimeUnit.SECONDS, 
                new LinkedBlockingQueue<>(10));
        ThreadPoolExecutor executor = (ThreadPoolExecutor) executorService;
        int corePoolSize = executor.getCorePoolSize();
        System.out.println("核心线程数: " + corePoolSize);
    }
}