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Java線程池的本質(zhì)以及作用是什么,很多新手對此不是很清楚,為了幫助大家解決這個難題,下面小編將為大家詳細講解,有這方面需求的人可以來學習下,希望你能有所收獲。
熟悉java多線程的 朋友一定十分了解java的線程池,jdk中的核心實現(xiàn)類為java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor。大家可能 了解到它的原理,甚至看過它的源碼;但是就像我一樣,大家可能對它的作用存在誤解。現(xiàn)在問題來了,jdk為什么要提供java線程池?使用java線程池 對于每次都創(chuàng)建一個新Thread有什么優(yōu)勢?
對線程池的誤解
很長一段時間里我一直以為java線程池是為了提高多線程下創(chuàng)建線程的效率。創(chuàng)建好一些線程并緩存在線程池里,后面來了請求(Runnable)就 從連接池中取出一個線程處理請求;這樣就避免了每次創(chuàng)建一個新Thread對象。直到前段時間我看到一篇Neal Gafter(和Joshua Bloch合著了《Java Puzzlers》,現(xiàn)任職于微軟,主要從事.NET語言方面的工作)的訪談,里面有這么一段談話(http://www.infoq.com/cn/articles/neal-gafter-on-java):
乍一看,大神的思路就是不一樣:java線程池是為了防止java線程占用太多資源?
雖然是java大神的訪談,但是也不能什么都信,你說占資源就占資源?還是得寫測試用例測一下。
首先驗證下我的理解:
java線程池和創(chuàng)建java線程哪個效率高?
直接上測試用例:
public class ThreadPoolTest extends TestCase { private static final int COUNT = 10000; public void testThreadPool() throws InterruptedException { CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(COUNT); ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(100); long bg = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < COUNT; i++) { Runnable command = new TestRunnable(countDownLatch); executorService.execute(command); } countDownLatch.await(); System.out.println("testThreadPool:" + (System.currentTimeMillis() - bg)); } public void testNewThread() throws InterruptedException { CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(COUNT); long bg = System.currentTimeMillis(); for (int i = 0; i < COUNT; i++) { Runnable command = new TestRunnable(countDownLatch); Thread thread = new Thread(command); thread.start(); } countDownLatch.await(); System.out.println("testNewThread:" + (System.currentTimeMillis() - bg)); } private static class TestRunnable implements Runnable { private final CountDownLatch countDownLatch; TestRunnable(CountDownLatch countDownLatch) { this.countDownLatch = countDownLatch; } @Override public void run() { countDownLatch.countDown(); } } }
這里使用Executors.newFixedThreadPool(100)是為了控制線程池的核心連接數(shù)和***連接數(shù)一樣大,都為100。
我的機子上的測試結(jié)果:
testThreadPool:31
testNewThread:624
可以看到,使用線程池處理10000個請求的處理時間為31ms,而每次啟用新線程的處理時間為624ms。
好了,使用線程池確實要比每次都創(chuàng)建新線程要快一些;但是testNewThread一共耗時624ms,算下平均每次請求的耗時為:
624ms/10000=62.4us
每次創(chuàng)建并啟動線程的時間為62.4微秒。根據(jù)80/20原理,這點兒時間根本可以忽略不計。所以線程池并不是為了效率設(shè)計的。
java線程池是為了節(jié)約資源?
再上測試用例:
public class ThreadPoolTest extends TestCase { public void testThread() throws InterruptedException { int i = 1; while (true) { Runnable command = new TestRunnable(); Thread thread = new Thread(command); thread.start(); System.out.println(i++); } } private static class TestRunnable implements Runnable { @Override public void run() { try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } }
以上用例模擬每次請求都創(chuàng)建一個新線程處理請求,然后默認每個請求的處理時間為1000ms。而在我的機子上當請求數(shù)達到1096時會內(nèi)存溢出:
java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
為什么會拋OOM Error呢?因為jvm會為每個線程分配一定內(nèi)存(JDK5.0以后每個線程堆棧大小為1M,以前每個線程堆棧大小為256K,也可以通過jvm參數(shù)-Xss來設(shè)置),所以當線程數(shù)達到一定數(shù)量時就報了該error。
設(shè)想如果不使用java線程池,而為每個請求都創(chuàng)建一個新線程來處理該請求,當請求量達到一定數(shù)量時一定會內(nèi)存溢出的;而我們使用java線程池的話,線程數(shù)量一定會<=maximumPoolSize(線程池的***線程數(shù)),所以設(shè)置合理的話就不會造成內(nèi)存溢出。
現(xiàn)在問題明朗了:java線程池是為了防止內(nèi)存溢出,而不是為了加快效率。
淺談java線程池
上文介紹了java線程池啟動太多會造成OOM,使用java線程池也應該設(shè)置合理的線程數(shù)數(shù)量;否則應用可能十分不穩(wěn)定。然而該如何設(shè)置這個數(shù)量呢?我們可以通過這個公式來計算:
(MaxProcessMemory – JVMMemory – ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Max number of threads
MaxProcessMemory 進程***的內(nèi)存
JVMMemory JVM內(nèi)存
ReservedOsMemory JVM的本地內(nèi)存
ThreadStackSize 線程棧的大小
MaxProcessMemory
MaxProcessMemory:進程***的尋址空間,當然也不能超過虛擬內(nèi)存和物理內(nèi)存的總和。關(guān)于不同系統(tǒng)的進程可尋址的***空間,可參考下面表格:
Maximum Address Space Per Process | |
Operating System | Maximum Address Space Per Process |
Redhat Linux 32 bit | 2 GB |
Redhat Linux 64 bit | 3 GB |
Windows 98/2000/NT/Me/XP | 2 GB |
Solaris x86 (32 bit) | 4 GB |
Solaris 32 bit | 4 GB |
Solaris 64 bit | Terabytes |
JVMMemory
JVMMemory: Heap + PermGen,即堆內(nèi)存和***代內(nèi)存和(注意,不包括本地內(nèi)存)。
ReservedOsMemory
ReservedOSMemory:Native heap,即JNI調(diào)用方法所占用的內(nèi)存。
ThreadStackSize
ThreadStackSize:線程棧的大小,JDK5.0以后每個線程堆棧大小默認為1M,以前每個線程堆棧大小為256K;可以通過jvm參數(shù)-Xss來設(shè)置;注意-Xss是jvm的非標準參數(shù),不強制所有平臺的jvm都支持。
如何調(diào)大線程數(shù)?
如果程序需要大量的線程,現(xiàn)有的設(shè)置不能達到要求,那么可以通過修改MaxProcessMemory,JVMMemory,ThreadStackSize這三個因素,來增加能創(chuàng)建的線程數(shù):
MaxProcessMemory 使用64位操作系統(tǒng)
JVMMemory 減少JVMMemory的分配
ThreadStackSize 減小單個線程的棧大小
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