Java性能 -- 线程池大小
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在 Hotspot
JVM的线程模型中，Java线程被 一对一
映射为 内核线程
- Java使用线程执行程序时，需要创建一个内核线程，当该Java线程被终止时，这个内核线程也会被回收
- Java线程的创建和销毁将会消耗一定的计算机资源，从而增加系统的性能开销
- 大量创建线程也会给系统带来性能问题，线程会抢占内存和CPU资源，可能会发生内存溢出、CPU超负载等问题
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线程池：即可以 提高线程复用
，也可以 固定最大线程数
，防止无限制地创建线程
- 当程序提交一个任务需要一个线程时，会去线程池查找是否有 空闲 的线程
- 如果有，则直接使用线程池中的线程工作，如果没有，则判断当前已创建的线程数是否超过 最大线程数
- 如果未超过，则创建新线程，如果已经超过，则进行 排队等待 或者直接 抛出异常
线程池框架Executor
- Java最开始提供了 ThreadPool 来实现线程池，为了更好地实现 用户级的线程调度 ，Java提供了一套 Executor 框架
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Executor框架包括了 ScheduledThreadPoolExecutor
和 ThreadPoolExecutor
两个 核心
线程池， 核心原理一样
- ScheduledThreadPoolExecutor用来 定时 执行任务，ThreadPoolExecutor用来执行被提交的任务
Executors
- Executors利用 工厂模式 实现了4种类型的ThreadPoolExecutor
- 不推荐使用 Executors，因为会忽略很多线程池的参数设置，容易导致 无法调优 ，产生 性能问题 或者 资源浪费
- 推荐使用ThreadPoolExecutor自定义参数配置
| 类型 | 特性 |
|---|---|
| newCachedThreadPool | 线程池大小 不固定 ，可灵活回收空闲线程，若无可回收，则新建线程 |
| newFixedThreadPool |
线程池大小 固定
，当有新任务提交，线程池中如果有空闲线程，则立即执行， 否则新的任务会被 缓存 在一个 任务队列 中，等待线程池释放空闲线程 |
| newScheduledThreadPool | 定时线程池，支持 定时 或者 周期性 地执行任务 |
| newSingleThreadExecutor | 只创建一个线程，保证所有任务按照指定顺序（ FIFO / LIFO / 优先级 ）执行 |
ThreadPoolExecutor
// 构造函数
public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, // 线程池的核心线程数
int maximumPoolSize, // 线程池的最大线程数
long keepAliveTime, // 当线程数大于核心线程数时，多余的空闲线程存活的最长时间
TimeUnit unit, // 时间单位
BlockingQueue<Runnable> workQueue, // 任务队列，用来存储等待执行的任务
ThreadFactory threadFactory, // 线程工厂，用来创建线程，用默认即可
RejectedExecutionHandler handler // 拒绝策略，当提交的任务过多而不能及时处理时，可以定制拒绝策略
)
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在创建完线程池之后，默认情况下，线程池 并没有任何线程
，等到有任务来才创建线程去执行任务
- 如果调用 prestartAllCoreThreads 或者 prestartCoreThread ，可以提前创建等于 核心线程数 的线程数量，称为 预热
- 当创建的线程数 等于corePoolSize ，提交的任务会被加入到设置的 阻塞队列 中
- 当阻塞队列 满 了，会创建线程执行任务，直到线程池中的数量 等于maximumPoolSize
-
当线程数 等于maximumPoolSize
，新提交的任务无法加入到阻塞队列，也无法创建 非核心
线程 直接执行
- 如果没有为线程池设置拒绝策略，线程池会抛出 RejectedExecutionException ，拒绝接受该任务
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当线程数 超过corePoolSize
，在某些线程处理完任务后，如果等待keepAliveTime后仍然 空闲
，那么该线程将会被 回收
- 回收线程时， 不会区分 是核心线程还是非核心线程，直到线程池中线程的数量等于corePoolSize，回收过程才会停止
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默认情况下，当线程数 小于等于corePoolSize
时，是不会触发回收过程的，因此
非核心业务线程池的空闲线程会长期存在
- 可以通过 allowCoreThreadTimeOut 方法设置：包括核心线程在内的 所有线程 ，在空闲keepAliveTime后会被回收
线程池的线程分配流程
计算线程数量
多线程执行的任务类型分为 CPU密集型 和 IO密集型
CPU密集型
- 该类型任务的消耗主要是CPU资源，可以将线程数设置为 N（CPU核心数）+1
- +1是为了防止线程偶发的缺页中断，或者其他原因导致的 任务暂停 而带来的影响，+1能够更充分地利用CPU的空闲时间
IO密集型
- 该类型任务在运行时，系统会用大部分的时间来处理 IO交互
- 线程在处理IO的时间段内是 不会占用 CPU来处理，此时可以将CPU交出给其他线程使用，可以先设置为 2N
通用场景
线程数 = N * (1+ WT/ST)
N = CPU核数
WT = 线程等待时间
ST= 线程运行时间
可以根据业务场景，先简单地选择 N+1 或者 2N ，然后进行 压测 ，最后依据压测结果进行调整
正文到此结束
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