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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？
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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(jī)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(rèn)每個請求的處理時間為1000ms。而在我的機(jī)子上當(dāng)請求數(shù)達(dá)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(dāng)線程數(shù)達(dá)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(dāng)請求量達(dá)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(yīng)該設(shè)置合理的線程數(shù)數(shù)量；否則應(yīng)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(jìn)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(jìn)程***的尋址空間，當(dāng)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(jìn)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(rèn)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(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，不強(qiáng)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(dá)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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