基于自适应缓冲线程池的智能任务调度监控平台

📌 项目简介

本项目是一个完整的前后端分离系统，核心是自研的 AdaptiveBufferedThreadPoolExecutor（自适应缓冲线程池），解决了传统 JDK ThreadPoolExecutor 在高并发场景下频繁触发拒绝策略、导致大量任务丢失的痛点问题。

围绕该线程池，构建了一套可视化的任务调度监控平台，实现了任务全生命周期追踪、线程池运行状态实时监控、ABTP vs JDK 压测对比、动态参数热更新等核心功能。

🏗️ 项目结构

分支	内容	技术栈
main	后端代码	Spring Boot + MyBatis-Plus + MySQL + Redis + WebSocket
frontend	前端代码	Vue3 + Element Plus + ECharts + Axios

🔧 技术栈

层次	技术
核心线程池	自研 AdaptiveBufferedThreadPoolExecutor（基于 AQS + CAS）
后端框架	Spring Boot 3.3.2
持久层	MyBatis-Plus 3.5.5 + MySQL
缓存	Redis（监控指标缓存 + 历史趋势数据）
实时通信	WebSocket（1秒级指标推送）
系统监控	JMX OperatingSystemMXBean（CPU 负载采集）
前端框架	Vue3 + Vite
UI 组件	Element Plus
数据可视化	ECharts（折线图 / 柱状图 / 面积图）
部署	Sealos 云平台

✨ 核心功能

1. 自适应缓冲线程池（AdaptiveBufferedThreadPoolExecutor）

在 JDK ThreadPoolExecutor 基础上做了两项核心改造：

• Buffer Factor 缓冲策略：引入缓冲因子参数（0~1），控制队列填充到多少比例后才开始扩展线程。IO 密集型业务设大值优先填队列，CPU 密集型业务设小值优先扩线程。
• 防拒绝强制入队机制：当线程池满载时，根据 CPU 负载和线程负载双维度判断：
  • CPU 低 + 线程负载低 → 阻塞等待入队
  • CPU 低 + 线程负载高 → CPU 空转 + 指数退避重试
  • CPU 高 + 线程负载高 → 尝试一次入队，失败才真正拒绝

2. 实时监控大盘

• 后端通过 @Scheduled 每秒采集线程池指标（活跃线程数、队列深度、CPU 负载、已完成任务数）
• 通过 WebSocket 实时推送至前端
• 前端使用 ECharts 渲染动态折线图，支持最近 60 秒的滚动展示
• Redis 缓存最近 5 分钟历史数据，支持页面刷新后查看趋势

3. 压测对比模块

• 支持自定义参数（核心线程数、最大线程数、队列大小、任务总数、Buffer Factor）
• 一键对比 ABTP vs JDK ThreadPool 的拒绝次数、成功率、总耗时
• 支持测试不同 Buffer Factor 值对系统吞吐的影响，生成柱状图 + 折线图

4. 动态参数热更新

• 前端滑块调节核心线程数、最大线程数、空闲超时时间
• 调用线程池的 setCorePoolSize()、setMaximumPoolSize() 等方法
• 零停机生效，无需重启服务

5. 任务全生命周期追踪

• 每个任务拥有唯一 taskId，状态流转：PENDING → RUNNING → SUCCESS / FAILED
• TaskWrapper 包装器记录任务开始时间、执行耗时、异常信息
• 前端任务列表支持按状态筛选、分页查询

6. IO / CPU 密集型任务模拟

• IO 密集型：Thread.sleep() 模拟网络等待，线程释放 CPU
• CPU 密集型：死循环浮点运算，强制占用 CPU 资源
• 监控大盘可直观观察两种任务类型对系统资源的不同影响

📊 性能指标

指标	JDK ThreadPool	ABTP
任务执行成功率	~6.5%	100%
拒绝策略触发次数	1870 次	0 次
参数调节方式	重启服务	零停机热更新
监控数据延迟	无	< 1 秒（WebSocket）

🚀 快速开始

后端启动（main 分支）

git checkout main
mvn clean package -DskipTests
java -jar target/backend-1.0.0.jar


前端启动（frontend 分支）
git checkout frontend
npm install
npm run dev

数据库初始化
CREATE DATABASE IF NOT EXISTS taskplatform DEFAULT CHARACTER SET utf8mb4;
-- 详见 main 分支中的建表 SQL

📁 后端目录结构（main 分支）
<TEXT>
src/main/java/com/taskplatform/
├── config/          # 配置类（线程池、跨域、WebSocket、Redis、Jackson）
├── controller/      # REST 接口（任务、监控、压测、参数调节）
├── service/         # 业务逻辑（任务管理、告警检测）
├── mapper/          # MyBatis-Plus 数据访问层
├── entity/          # 数据库实体类
├── pool/            # 核心线程池 + 指标采集器 + 任务包装器
├── websocket/       # WebSocket 实时推送
└── vo/              # 统一返回格式
📁 前端目录结构（frontend 分支）
<TEXT>
src/
├── api/             # 后端接口调用
├── views/           # 页面（监控大盘、任务提交、压测对比、参数调节）
├── utils/           # 工具类（Axios 封装、WebSocket 封装）
├── router/          # 路由配置
├── App.vue          # 主布局（侧边栏 + 内容区）
└── main.js          # 入口文件
👤 作者
[lurk]

📄 License
MIT