Java性能 — 线程池大小

1. 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
2. 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

1. 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
2. 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

1. Executors利用 工厂模式
   实现了4种类型的ThreadPoolExecutor
2. 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
3. 推荐使用ThreadPoolExecutor自定义参数配置

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 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 
                          )

1. 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
2. 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
3. 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
4. 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
5. 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
6. 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

1. 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
2. +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

1. 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
2. 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