线程池使用时需要遵循的以下原则

本文探讨了如何合理配置线程池大小、识别任务特性、避免任务过载,以及设定超时时间以提高服务器性能。通过分析任务是否执行阻塞操作、预计任务时长,将任务分类并加入相应线程池,从而实现资源的有效利用。

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(1)如果任务A在执行过程中需要同步等待任务B的执行结果,那么任务A不适合加入到线程池的工作队列中。如果把像任务A一样的需要等待其它任务执行结果的任务加入到工作队列中,可能会导致线程池的死锁。
(2)如果执行某个任务时可能会阻塞,并且是长时间的阻塞,则应该设定超时时间,避免工作线程永久的阻塞下去而导致线程泄漏。有服务器程务中,当线程等待客户连接,或者等待客户发送数据据时,都可能会阻塞。可以通过以下方式设定超时时间:
I.调用ServerSocket的setSoTimeout(in timeout)方法,设定等待客户连接的超时。
II.对于每个客户连接的Socket,调用该Socket的setSoTimeout(int timeout)方法,设定等待客户发送的数据的超时时间。
(3)了解任务的特点,分析任务是执行经常会阻塞的I/O操作,还是执行一直不会阻塞的的运算操作。前者时断时续地占用CPU,而后者对CPU具有更高的利用率。预计完成任务大概需要多长时间?是短时间任务还是长时间任务?
根据任务的特点,对任务进行分类,然后把不同的类型的任务分别加入到不同线程池的工作队列中,这样可以根据任务的特点,分别调整每个线程池。
(4)调整线程池的大小。线程池的最佳大小主要是取决于系统的可用CPU的数目(Runtime.getRuntime().availableProcessors()),以及工作队列中任务的特点。假如在一个具有N个CUP的系统上只有一个工作队列,并且其中全部是运算性质(不会阻塞)的任务,那么当线程池具有N或N+1个工作线程时,一般会获取得最大的CPU利用率。
如果工作队列中包含会执行I/O操作并常常阻塞的任务,则要让线程池的大小超过可用CPU的数目,因为并不是所有工作线程都一直在工作。选择一个典型的任务,然后估计在执行这个任务的过程中,等待时间(WT)与实际占用CPU进行运算的时间(ST)之间的比例WT/ST。对于一个具有N个CPU的系统,需要设置大约N*(1+WT/ST)个线程来保证CPU得到的充分利用。
当然,CPU利用率不是调整线程池大小过程中唯一要考滤的事项。随着线程中工作数目的增长,还会碰到内存或者其他系统资源的限制,如套接字、打开的文件的句柄或数据库连接数目等。要保证多线程消耗的资源在系统的承接范围之内。
(5)避免任务过载。服务器应根据系统的承载能力,限制客户并发连接的数目。不客户并发连接的数目超过了限制值,服务器可以拒绝边拉请求,并友好地告知客户,服务器正忙,请稍后再试。
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