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建一個新Thread有什么優勢?
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建線程的效率。創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線程池和創建java線程哪個效率高?直接上測試用例:
publicclassThreadPoolTestextendsTestCase{這里使用Executors.newFixedThreadPool(100)是為了控制線程池的核心連接數和最大連接數一樣大,都為100。
我的機子上的測試結果:
testThreadPool:31testNewThread: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
每次創建并啟動線程的時間為62.4微秒。根據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計的。
java線程池是為了節約資源?再上測試用例:
publicclassThreadPoolTestextendsTestCase{publicvoidtestThread()throwsInterruptedException{inti=1;while(true){Runnablecommand=newTestRunnable();Threadthread=newThread(command);thread.start();System.out.println(i++);}}privatestaticclassTestRunnableimplementsRunnable{@Overridepublicvoidrun(){try{Thread.sleep(1000);}catch(InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}}}以上用例模擬每次請求都創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達到1096時會內存溢出:
java.lang.OutOfMemoryError:unabletocreatenewnativethread
為什么會拋OOM Error呢?因為jvm會為每個線程分配一定內存(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-Xss來設置),所以當線程數達到一定數量時就報了該error。
設想如果不使用java線程池,而為每個請求都創建一個新線程來處理該請求,當請求量達到一定數量時一定會內存溢出的;而我們使用java線程池的話,線程數量一定會<=maximumPoolSize(線程池的最大線程數),所以設置合理的話就不會造成內存溢出。
現在問題明朗了:java線程池是為了防止內存溢出,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線程池也應該設置合理的線程數數量;否則應用可能十分不穩定。然而該如何設置這個數量呢?我們可以通過這個公式來計算:
(MaxProcessMemory – JVMMemory – ReservedOsMemory) / (ThreadStackSize) = Max number of threads
- MaxProcessMemory 進程最大的內存
- JVMMemoryJVM內存
- ReservedOsMemoryJVM的本地內存
- ThreadStackSize線程棧的大小
MaxProcessMemoryMaxProcessMemory:進程最大的尋址空間,當然也不能超過虛擬內存和物理內存的總和。關于不同系統的進程可尋址的最大空間,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: Heap + PermGen,即堆內存和永久代內存和(注意,不包括本地內存)。
ReservedOsMemoryReservedOSMemory:Native heap,即JNI調用方法所占用的內存。
ThreadStackSizeThreadStackSize: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-Xss來設置;注意-Xss是jvm的非標準參數,不強制所有平臺的jvm都支持。
如何調大線程數?
如果程序需要大量的線程,現有的設置不能達到要求,那么可以通過修改MaxProcessMemory,JVMMemory,ThreadStackSize這三個因素,來增加能創建的線程數:
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