不知道你听到这个问题之后的第一反应是什么。
我大概知道他要问的是哪个方向,但是对于这种只有一句话的面试题,我的第一反应是:会不会有坑?
所以并不会贸然答题,先追问一些消息,比如:这个项目具体是干什么的?项目大概进行了哪些参数配置?使用的 web 容器是什么?部署的服务器配置如何?有哪些接口?接口响应平均时间大概是多少?
这样,在几个问题的拉扯之后,至少在面试题考察的方向方面能基本和面试官达成了一致。
比如前面的面试问题,经过几次拉扯之后,面试官可能会修改为:
一个 SpringBoot 项目,未进行任何特殊配置,全部采用默认设置,这个项目同一时刻,最多能同时处理多少请求?
能处理多少呢?
我也不知道,但是当问题变成上面这样之后,我找到了探索答案的角度。
既然“未进行任何特殊配置”,那我自己搞个 Demo 出来,压一把不就完事了吗?
坐稳扶好,准备发车。
小手一抖,先搞个 Demo 出来。
这个 Demo 非常的简单,就是通过 idea 创建一个全新的 SpringBoot 项目就行。
我的 SpringBoot 版本使用的是 2.7.13。
整个项目只有这两个依赖:
整个项目也只有两个类,要得就是一个空空如也,一清二白。
项目中的 TestController,里面只有一个 getTest 方法,用来测试,方法里面接受到请求之后直接 sleep 一小时。
目的就是直接把当前请求线程占着,这样我们才能知道项目中一共有多少个线程可以使用:
@Slf4j
@RestController
public class TestController {
@GetMapping("/getTest")
public void getTest(int num) throws Exception {
log.info("{} 接受到请求:num={}", Thread.currentThread().getName(), num);
TimeUnit.HOURS.sleep(1);
}
}
项目中的 application.properties 文件也是空的:
这样,一个“未进行任何特殊配置”的 SpringBoot 不就有了吗?
基于这个 Demo,前面的面试题就要变成了:我短时间内不断的调用这个 Demo 的 getTest 方法,最多能调用多少次?
问题是不是又变得更加简单了一点?
那么前面这个“短时间内不断的调用”,用代码怎么表示呢?
很简单,就是在循环中不断的进行接口调用就行了。
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
int finalI = i;
new Thread(() -> {
HttpUtil.get("127.0.0.1:8080/getTest?num=" + finalI);
}).start();
}
//阻塞主线程
Thread.yield();
}
}
当然了,这个地方你用一些压测工具,比如 jmeter 啥的,会显得逼格更高,更专业。我这里就偷个懒,直接上代码了。
经过前面的准备工作,Demo 和测试代码都就绪了。
接下来就是先把 Demo 跑起来:
然后跑一把 MainTest。
当 MainTest 跑起来之后,Demo 这边就会快速的、大量的输出这样的日志:
也就是我前面 getTest 方法中写的日志:
好,现在我们回到这个问题:
我短时间内不断的调用这个 Demo 的 getTest 方法,最多能调用多少次?
来,请你告诉我怎么得到这个问题的答案?
我这里就是一个大力出奇迹,直接统计“接受到请求”关键字在日志中出现的次数就行了:
很显然,答案就是:
所以,当面试官问你:一个 SpringBoot 项目能同时处理多少请求?
你装作仔细思考之后,笃定的说:200 次。
面试官微微点头,并等着你继续说下去。
你也暗自欢喜,幸好看了歪歪歪师傅的文章,背了个答案。然后等着面试官继续问其他问题。
气氛突然就尴尬了起来。
接着,你就回家等通知了。
200 次,这个回答是对的,但是你只说 200 次,这个回答就显得有点尬了。
重要的是,这个值是怎么来的?
所以,下面这一部分,你也要背下来。
在开始探索怎么来的之前,我先问你一个问题,这个 200 个线程,是谁的线程,或者说是谁在管理这个线程?
是 SpringBoot 吗?
肯定不是,SpringBoot 并不是一个 web 容器。
应该是 Tomcat 在管理这 200 个线程。
这一点,我们通过线程 Dump 也能进行验证:
通过线程 Dump 文件,我们可以知道,大量的线程都在 sleep 状态。而点击这些线程,查看其堆栈消息,可以看到 Tomcat、threads、ThreadPoolExecutor 等关键字:
at org.apache.Tomcat.util.net.NioEndpoint$SocketProcessor.doRun(NioEndpoint.java:1791)
at org.apache.Tomcat.util.net.SocketProcessorBase.run(SocketProcessorBase.java:52)
at org.apache.Tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1191)
at org.apache.Tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:659)
at org.apache.Tomcat.util.threads.TaskThread$WrappingRunnable.run(TaskThread.java:61)
基于“短时间内有 200 个请求被立马处理的”这个现象,结合你背的滚瓜烂熟的、非常扎实的线程池知识,你先大胆的猜一个:Tomcat 默认核心线程数是 200。
接下来,我们就是要去源码里面验证这个猜测是否正确了。
我之前分享过阅读源码的方式,《我试图通过这篇文章,教会你一种阅读源码的方式。》,其中最重要的一条就是打一个有效的断点,然后基于断点处的调用栈去定位源码。
这里我再教你一个不用打断点也能获取到调用栈的方法。
在前面已经展示过了,就是线程 Dump。
右边就是一个线程完整的调用栈:
从这个调用栈中,由于我们要找的是 Tomcat 线程池相关的源码,所以第一次出现相关关键字的地方就是这一行:
org.apache.Tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor.Worker#run
然后我们在这一行打上断点。
重启项目,开始调试。
进入 runWorker 之后,这部分代码看起来就非常眼熟了:
简直和 JDK 里面的线程池源码一模一样。
如果你熟悉 JDK 线程池源码的话,调试 Tomcat 的线程池,那个感觉,就像是回家一样。
如果你不熟悉的话,我建议你尽快去熟悉熟悉。
随着断点往下走,在 getTask 方法里面,可以看到关于线程池的几个关键参数:
org.apache.Tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor#getTask
corePoolSize,核心线程数,值为 10。
maximumPoolSize,最大线程数,值为 200。
而且基于 maximumPoolSize 这个参数,你往前翻代码,会发现这个默认值就是 200:
好,到这里,你发现你之前猜测的“Tomcat 默认核心线程数是 200”是不对的。
但是你一点也不慌,再次结合你背的滚瓜烂熟的、非常扎实的线程池知识。
并在心里又默念了一次:当线程池接受到任务之后,先启用核心线程数,再使用队列长度,最后启用最大线程数。
因为我们前面验证了,Tomcat 可以同时间处理 200 个请求,而它的线程池核心线程数只有 10,最大线程数是 200。
这说明,我前面这个测试用例,把队列给塞满了,从而导致 Tomcat 线程池启用了最大线程数:
嗯,一定是这样的!
那么,现在的关键问题就是:Tomcat 线程池默认的队列长度是多少呢?
在当前的这个 Debug 模式下,队列长度可以通过 Alt+F8 进行查看:
wc,这个值是 Integer.MAX_VALUE,这么大?
我一共也才 1000 个任务,不可能被占满啊?
一个线程池:
1000 个比较耗时的任务过来之后,应该是只有 10 个线程在工作,然后剩下的 990 个进队列才对啊?
难道我八股文背错了?
这个时候不要慌,嗦根辣条冷静一下。
目前已知的是核心线程数,值为 10。这 10 个线程的工作流程是符合我们认知的。
但是第 11 个任务过来的时候,本应该进入队列去排队。
现在看起来,是直接启用最大线程数了。
所以,我们先把测试用例修改一下:
那么问题就来了:最后一个请求到底是怎么提交到线程池里面的?
前面说了,Tomcat 的线程池源码和 JDK 的基本一样。
往线程池里面提交任务的时候,会执行 execute 这个方法:
org.apache.Tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor#execute(java.lang.Runnable)
对于 Tomcat 它会调用到 executeInternal 这个方法:
org.apache.Tomcat.util.threads.ThreadPoolExecutor#executeInternal
这个方法里面,标号为 ① 的地方,就是判断当前工作线程数是否小于核心线程数,小于则直接调用 addWorker 方法,创建线程。
标号为 ② 的地方主要是调用了 offer 方法,看看队列里面是否还能继续添加任务。
如果不能继续添加,说明队列满了,则来到标号为 ③ 的地方,看看是否能执行 addWorker 方法,创建非核心线程,即启用最大线程数。
把这个逻辑捋顺之后,接下来我们应该去看哪部分的代码,就很清晰了。
主要就是去看 workQueue.offer(command) 这个逻辑。
如果返回 true 则表示加入到队列,返回 false 则表示启用最大线程数嘛。
这个 workQueue 是 TaskQueue,看起来一点也不眼熟:
当然不眼熟了,因为这个是 Tomcat 自己基于 LinkedBlockingQueue 搞的一个队列。
问题的答案就藏在 TaskQueue 的 offer 方法里面。
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