线程池参数及配置

线程池-线程池参数及配置

在实际项目中线程的应用都会使用线程池来管理,线程池的常用参数及配置学习记录。


目录

线程池-线程池参数及配置

一、线程池

1、线程池的优势

二、线程池常用参数 ThreadPoolExecutor

1. corePoolSize:核心线程数

2. queueCapacity:任务队列容量(阻塞队列)

3. maxPoolSize:最大线程数

4. keepAliveTime:线程空闲保持时间

5. allowCoreThreadTimeout:允许核心线程超时

6.rejectedExecutionHandler:任务拒绝处理器

三、ThreadPoolExecutor执行过程

四、Java中4种线程池

4.1  newCachedThreadPool

4.2  newFixedThreadPool

4.3  newScheduledThreadPool

4.4  newSingleThreadExecutor

五、Java线程池参数配置

1、线程池的默认值

2、参数配置



一、线程池

        在面向对象编程中,创建和销毁对象是很费时间的,因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源。在 Java 中更是如此,虚拟机将试图跟踪每一个对象,以便能够在对象销毁后进行垃圾回收。所以提高服务程序效率的一个手段就是尽可能减少创建和销毁对象的次数,特别是一些很耗资源的对象创建和销毁。

       如果并发的线程数多,并且每个线程都是执行一个时间很短的任务就结束了,这样会造成频繁的创建和销毁线程从而导致降低系统的效率。

       线程若是无限制的创建,可能会导致内存占用过多而产生OOM,并且会造成cpu过度切换。

       那么问题来了,有没有办法可用复用创建好的线程呢,也就是线程执行完一个任务后,不被销毁,继续执行其他的任务?

       用线程池来管理多个线程,复用空闲线程,减少线程的创建和销毁,提升系统性能。

1、线程池的优势

(1)降低系统资源消耗,通过重用已存在的线程,降低线程创建和销毁造成的消耗;
(2)提高系统响应速度,当有任务到达时,通过复用已存在的线程,无需等待新线程的创建便能立即执行;
(3)方便线程并发数的管控。因为线程若是无限制的创建,可能会导致内存占用过多而产生OOM,并且会造成cpu过度切换(cpu切换线程是有时间成本的(需要保持当前执行线程的现场,并恢复要执行线程的现场))。
(4)提供更强大的功能,延时定时线程池。


二、线程池常用参数 ThreadPoolExecutor

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
                            int maximumPoolSize,
                              long keepAliveTime,
                              TimeUnit unit,
                              BlockingQueue<Runnable> workQueue,
                              ThreadFactory threadFactory,
                              RejectedExecutionHandler handler) {
        if (corePoolSize < 0 ||
            maximumPoolSize <= 0 ||
            maximumPoolSize < corePoolSize ||
            keepAliveTime < 0)
            throw new IllegalArgumentException();
        if (workQueue == null || threadFactory == null || handler == null)
            throw new NullPointerException();
        this.acc = System.getSecurityManager() == null ?
                null :
                AccessController.getContext();
        this.corePoolSize = corePoolSize;
        this.maximumPoolSize = maximumPoolSize;
        this.workQueue = workQueue;
        this.keepAliveTime = unit.toNanos(keepAliveTime);
        this.threadFactory = threadFactory;
        this.handler = handler;
    }

1. corePoolSize:核心线程数

1.1 核心线程会一直存活,即使没有任务需要执行。

1.2 当线程数小于核心线程数时,即使有线程空闲,线程池也会优先创建新线程处理。

1.3 设置allowCoreThreadTimeout=true(默认false)时,核心线程会超时关闭。

1.4 可以通过 prestartCoreThread() 或 prestartAllCoreThreads() 方法来提前启动线程池中的基本线程。

2. queueCapacity:任务队列容量(阻塞队列)

2.1  当核心线程数达到最大时,新任务会放在队列中排队等待执行。

3. maxPoolSize:最大线程数

3.1  线程池所允许的最大线程个数

3.2  maxPoolSize>当线程数>=corePoolSize,且任务队列已满时。线程池会创建新线程来处理任务。

3.3  当线程数=maxPoolSize,且任务队列已满时,线程池会根据handle策略处理,默认是AbortPolicy 丢弃任务,抛运行时异常。

4. keepAliveTime:线程空闲保持时间

4.1 当线程空闲时间达到keepAliveTime时,线程会退出,直到线程数量=corePoolSize。

4.2 如果allowCoreThreadTimeout=true,则会直到线程数量=0。

5. allowCoreThreadTimeout:允许核心线程超时

6.rejectedExecutionHandler:任务拒绝处理器

6.1 两种情况会拒绝处理任务:

(1)当线程数已经达到maxPoolSize,切队列已满,会拒绝新任务。

(2)当线程池被调用shutdown()后,会等待线程池里的任务执行完毕,再shutdown。如果在调用shutdown()和线程池真正shutdown之间提交任务,会拒绝新任务。线程池会调用rejectedExecutionHandler来处理这个任务。如果没有设置默认是AbortPolicy,会抛出异常。

6.2 ThreadPoolExecutor类有几个内部实现类来处理这类情况-handle饱和策略:

(1)AbortPolicy 丢弃任务,抛运行时异常。

(2)CallerRunsPolicy 执行任务。

(3)DiscardPolicy 忽视,什么都不会发生。

(4)DiscardOldestPolicy 从队列中踢出最先进入队列(最后一个执行)的任务。实现RejectedExecutionHandler接口,也可自定义处理器。

三、ThreadPoolExecutor执行过程

1.当线程数小于核心线程数时,创建线程。

2.当线程数大于等于核心线程数,且任务队列未满时,将任务放入任务队列。

3.当线程数大于等于核心线程数,且任务队列已满。

(1)若线程数小于最大线程数,创建线程。

(2)若线程数等于最大线程数,抛出异常,拒绝任务。

四、Java中4种线程池

Java通过Executors提供四种线程池,分别为:

4.1  newCachedThreadPool

newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池,如果线程池长度超过处理需要,可灵活回收空闲线程,若无可回收,则新建线程。

newCachedThreadPool:用来创建一个可以无限扩大的线程池,适用于负载较轻的场景,执行短期异步任务。(可以使得任务快速得到执行,因为任务时间执行短,可以很快结束,也不会造成cpu过度切换)

4.2  newFixedThreadPool

newFixedThreadPool 创建一个定长线程池,可控制线程最大并发数,超出的线程会在队列中等待。

newFixedThreadPool:创建一个固定大小的线程池,因为采用无界的阻塞队列,所以实际线程数量永远不会变化,适用于负载较重的场景,对当前线程数量进行限制。(保证线程数可控,不会造成线程过多,导致系统负载更为严重)

4.3  newScheduledThreadPool

newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池,支持定时及周期性任务执行。

newScheduledThreadPool:适用于执行延时或者周期性任务。

4.4  newSingleThreadExecutor

newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池,它只会用唯一的工作线程来执行任务,保证所有任务按照指定顺序(FIFO, LIFO, 优先级)执行。

newSingleThreadExecutor:创建一个单线程的线程池,适用于需要保证顺序执行各个任务。

 

五、Java线程池参数配置

1、线程池的默认值

corePoolSize=1

queueCapacity=Integer.MAX_VALUE

maxPoolSize=Integer.MAX_VALUE

keepAliveTime=60s

allowCoreThreadTimeout=false

rejectedExcutionHandler=AbortPolicy()

2、参数配置

配置参数时需要考虑  CPU密集型任务 、 IO密集型任务 、内存使用率 、下游系统抗并发的能力 

配置参数:
CPU密集型 CPU的核数+1
IO密集型 一般配置 2*CPU的核数
参考公式(某大厂配置):
CPU核数/(1-阻塞系数) 阻塞系数在0.8~0.9之间
比如8核CPU 8/(1-0.9) = 80个线程数

 


参考

https://www.jianshu.com/p/7726c70cdc40

https://baijiahao.baidu.com/s?id=1637828094805085849

 

### 回答1: 线程池参数的合理配置取决于应用程序的负载和可用的计算资源。以下是一些常用的线程池参数配置建议: 1. 核心线程数:根据应用程序的负载和可用的计算资源,设置合适的核心线程数。通常情况下,核心线程数应该等于可用处理器的数量或稍微大一些。 2. 最大线程数:根据应用程序的负载和可用的计算资源,设置合适的最大线程数。最大线程数的设置应该根据应用程序的可用内存和CPU使用率进行调整。 3. 空闲线程存活时间:根据应用程序的负载和可用的计算资源,设置合适的空闲线程存活时间。如果任务数量不够多,可以适当降低空闲线程的存活时间,以减少资源占用。 4. 等待队列:根据应用程序的负载和可用的计算资源,选择合适的等待队列实现。如果任务数量比较大,可以选择使用 ArrayBlockingQueue 或者 LinkedBlockingQueue,如果任务数量比较小,可以选择使用 SynchronousQueue。 5. 线程工厂:根据需要自定义线程工厂,设置线程的名称、优先级等属性,以便于监控线程池的执行情况。 总之,线程池参数的合理配置需要根据具体的应用程序需求进行调整。在配置时,需要考虑应用程序的负载、可用的计算资源和线程池的性能等因素,以达到最优的线程池性能。 ### 回答2: 线程池参数配置需要根据实际场景和需求进行合理的选择。以下是一些常见的线程池参数配置建议: 1. 核心线程数(corePoolSize)的配置应根据系统的负载情况和并发任务的数量来确定。如果系统负载较重或并发任务较多,可以适当调高核心线程数,以确保有足够的线程处理任务,避免任务等待;如果负载较轻或并发任务较少,可以适当降低核心线程数,减少资源占用。 2. 最大线程数(maximumPoolSize)的配置应根据系统的资源情况和并发任务的特点来确定。最大线程数一般要大于核心线程数,以应对突发的任务请求。但过高的最大线程数可能导致资源占用过多,导致系统性能下降或者出现资源竞争问题。 3. 任务队列(workQueue)的选择需要根据任务的特点和对任务响应时间的要求来确定。如果任务量较小或者希望快速响应任务,可以选择使用SynchronousQueue,它会直接将任务交给线程处理,不会进行任务排队;如果任务量较大或者希望控制任务的处理速度,可以选择使用有界队列(如ArrayBlockingQueue或LinkedBlockingQueue),可以避免任务直接交给线程处理,使系统更稳定。 4. 空闲线程的存活时间(keepAliveTime)的配置需要根据任务的特点和系统资源的情况来确定。若任务处理时间较短且任务量持续较大,可以适当减少空闲线程的存活时间,避免资源浪费。若任务处理时间较长或任务量较小,可以适当增加空闲线程的存活时间,提高线程的复用率。 5. 拒绝策略(rejectedExecutionHandler)的选择需要根据业务需求和系统特点来确定。常见的拒绝策略有AbortPolicy(默认)、CallerRunsPolicy、DiscardPolicy和DiscardOldestPolicy。根据具体情况,可选择合适的拒绝策略,处理不能接受的任务。 总之,线程池参数配置的合理与否,需要充分考虑系统的负载情况、任务的特点和业务需求,通过调优参数来达到最佳的性能和效果。 ### 回答3: 线程池是一种用于管理和调度线程的机制,在并发编程中起到了重要的作用。但是线程池的性能和效果取决于参数配置。下面是线程池参数配置的一些建议。 1. 核心线程数(corePoolSize):是线程池中的最小线程数,即使线程池没有任务执行,核心线程也会一直存在。根据系统的负载和处理的任务数来调整核心线程数,一般建议设置为CPU核心数的1至2倍。 2. 最大线程数(maximumPoolSize):该参数线程池中最多容纳的线程数。根据系统的负载和任务的处理能力来调整最大线程数,一般建议设置为核心线程数的2至4倍。 3. 阻塞队列(workQueue):用于存放等待执行的任务。不同类型的任务可选择不同的队列,如有界队列ArrayBlockingQueue和无界队列LinkedBlockingQueue。选择合适的队列大小或容量取决于系统的负载和任务的数量,一般建议使用有界队列,避免任务过多导致系统资源耗尽。 4. 线程存活时间(keepAliveTime):当线程池中的线程超过核心线程数时,多余的空闲线程会被回收,该参数设置了空闲线程的存活时间。根据任务的类型和执行耗时来调整存活时间,以避免频繁的线程创建和销毁。 5. 拒绝策略(rejectedExecutionHandler):当线程池无法处理新提交的任务时,按照预先定义好的拒绝策略进行处理。常见的策略有AbortPolicy(丢弃任务并抛出异常)、CallerRunsPolicy(由调用者线程处理任务)等。选择合适的拒绝策略依赖于任务的重要性和系统的容忍性。 综上所述,线程池参数配置需要根据系统负载、任务数量和任务类型等因素进行调整。合理的配置可以提高系统的性能、响应速度和资源利用率,而不合理的配置可能会导致性能下降、资源浪费或系统崩溃。因此,在配置线程池参数时需综合考虑各种因素,根据实际情况进行调整和优化。
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