JAVA 自定義線程池的最大線程數設置方法

更新時間：2020年06月28日 10:27:04 作者：你的龍兒

這篇文章主要介紹了JAVA 自定義線程池的最大線程數設置方法，文中示例代碼非常詳細，供大家參考和學習，感興趣的朋友可以了解下

一：CPU密集型：

　　定義：CPU密集型也是指計算密集型，大部分時間用來做計算邏輯判斷等CPU動作的程序稱為CPU密集型任務。該類型的任務需要進行大量的計算，主要消耗CPU資源。這種計算密集型任務雖然也可以用多任務完成，但是任務越多，花在任務切換的時間就越多，CPU執(zhí)行任務的效率就越低，所以，要最高效地利用CPU，計算密集型任務同時進行的數量應當等于CPU的核心數。

　　特點：

　　　　 01：CPU 使用率較高（也就是經常計算一些復雜的運算，邏輯處理等情況）非常多的情況下使用

　　　　 02：針對單臺機器，最大線程數一般只需要設置為CPU核心數的線程個數就可以了

　　　　 03：這一類型多出現在開發(fā)中的一些業(yè)務復雜計算和邏輯處理過程中。

　　代碼示例：

package pool;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Demo02 {
 public static void main(String[] args) {
  //自定義線程池！ 工作中只會使用 ThreadPoolExecutor

  /**
   * 最大線程該如何定義（線程池的最大的大小如何設置！）
   * 1、CPU 密集型，幾核，就是幾，可以保持CPU的效率最高！
   */

  //獲取電腦CPU核數
  System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); //8核

  ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(
    2,         　　　　　　//核心線程池大小
    Runtime.getRuntime().availableProcessors(), //最大核心線程池大?。–PU密集型，根據CPU核數設置）
    3,        　　　　　　　//超時了沒有人調用就會釋放
    TimeUnit.SECONDS,        //超時單位
    new LinkedBlockingDeque<>(3),     //阻塞隊列
    Executors.defaultThreadFactory(),    //線程工廠，創(chuàng)建線程的，一般不用動
    new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());  //銀行滿了，還有人進來，不處理這個人的，拋出異常

  try {
   //最大承載數，Deque + Max (隊列線程數+最大線程數)
   //超出 拋出 RejectedExecutionException 異常
   for (int i = 1; i <= 9; i++) {
    //使用了線程池之后，使用線程池來創(chuàng)建線程
    threadPool.execute(()->{
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");
    });
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  } finally {
   //線程池用完，程序結束，關閉線程池
   threadPool.shutdown();  //（為確保關閉，將關閉方法放入到finally中）
  }
 }
}

二：IO密集型：

　　定義：IO密集型任務指任務需要執(zhí)行大量的IO操作，涉及到網絡、磁盤IO操作，對CPU消耗較少，其消耗的主要資源為IO。

　　我們所接觸到的 IO ，大致可以分成兩種：磁盤 IO和網絡 IO。

　　　　01：磁盤 IO ，大多都是一些針對磁盤的讀寫操作，最常見的就是文件的讀寫，假如你的數據庫、 Redis 也是在本地的話，那么這個也屬于磁盤 IO。

　　　　02：網絡 IO ，這個應該是大家更加熟悉的，我們會遇到各種網絡請求，比如 http 請求、遠程數據庫讀寫、遠程 Redis 讀寫等等。

　　　　　 IO 操作的特點就是需要等待，我們請求一些數據，由對方將數據寫入緩沖區(qū)，在這段時間中，需要讀取數據的線程根本無事可做，因此可以把 CPU 時間片讓出去，直到緩沖區(qū)寫滿。

既然這樣，IO 密集型任務其實就有很大的優(yōu)化空間了（畢竟存在等待）：

　　　　　CPU 使用率較低，程序中會存在大量的 I/O 操作占用時間，導致線程空余時間很多，所以通常就需要開CPU核心數兩倍的線程。當線程進行 I/O 操作 CPU 空閑時，線程等待時間所占比例越高，就需要越多線程，啟用其他線程繼續(xù)使用 CPU，以此提高 CPU 的使用率；線程 CPU 時間所占比例越高，需要越少的線程，這一類型在開發(fā)中主要出現在一些計算業(yè)務頻繁的邏輯中。

　　代碼示例：

package pool;

import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class Demo02 {
 public static void main(String[] args) {
  //自定義線程池！ 工作中只會使用 ThreadPoolExecutor

  /**
   * 最大線程該如何定義（線程池的最大的大小如何設置?。?
   * 2、IO 密集型 >判斷你程序中十分耗IO的線程
   *  程序 15個大型任務 io十分占用資源！ （最大線程數設置為30）
   *  設置最大線程數為十分耗io資源線程個數的2倍
   */

  //獲取電腦CPU核數
  System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); //8核

  ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(
    2,        //核心線程池大小
    16,  　　　　　　　　　　　　　　//若一個IO密集型程序有15個大型任務且其io十分占用資源！（最大線程數設置為 2*CPU 數目）
    3,        //超時了沒有人調用就會釋放
    TimeUnit.SECONDS,     //超時單位
    new LinkedBlockingDeque<>(3),  //阻塞隊列
    Executors.defaultThreadFactory(),    //線程工廠，創(chuàng)建線程的，一般不用動
    new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()); //隊列滿了，嘗試和最早的競爭，也不會拋出異常

  try {
   //最大承載數，Deque + Max (隊列線程數+最大線程數)
   //超出 拋出 RejectedExecutionException 異常
   for (int i = 1; i <= 9; i++) {
    //使用了線程池之后，使用線程池來創(chuàng)建線程
    threadPool.execute(()->{
     System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok");
    });
   }
  } catch (Exception e) {
   e.printStackTrace();
  } finally {
   //線程池用完，程序結束，關閉線程池
   threadPool.shutdown();  //（為確保關閉，將關閉方法放入到finally中）
  }
 }
}

接下來我們進行一一分析：

1：高并發(fā)、任務執(zhí)行時間短的業(yè)務，線程池線程數可以設置為CPU核數+1，減少線程上下文的切換

2：并發(fā)不高、任務執(zhí)行時間長的業(yè)務這就需要區(qū)分開看了：

　　a）假如是業(yè)務時間長集中在IO操作上，也就是IO密集型的任務，因為IO操作并不占用CPU，所以不要讓所有的CPU閑下來，可以適當加大線程池中的線程數目，讓CPU處理更多的業(yè)務

　　b）假如是業(yè)務時間長集中在計算操作上，也就是計算密集型任務，這個就沒辦法了，線程池中的線程數設置得少一些，減少線程上下文的切換

（其實從一二可以看出無論并發(fā)高不高，對于業(yè)務中是否是cpu密集還是I/O密集的判斷都是需要的當前前提是你需要優(yōu)化性能的前提下）

3：并發(fā)高、業(yè)務執(zhí)行時間長，解決這種類型任務的關鍵不在于線程池而在于整體架構的設計，看看這些業(yè)務里面某些數據是否能做緩存是第一步，我們的項目使用的時redis作為緩存（這類非關系型數據庫還是挺好的）。增加服務器是第二步（一般政府項目的首先，因為不用對項目技術做大改動，求一個穩(wěn)，但前提是資金充足），至于線程池的設置，設置參考 2 。最后，業(yè)務執(zhí)行時間長的問題，也可能需要分析一下，看看能不能使用中間件（任務時間過長的可以考慮拆分邏輯放入隊列等操作）對任務進行拆分和解耦。

三.：總結：

　　01：一個計算為主的程序（CPU密集型程序），多線程跑的時候，可以充分利用起所有的 CPU 核心數，比如說 8 個核心的CPU ,開8 個線程的時候，可以同時跑 8 個線程的運算任務，此時是最大效率。但是如果線程遠遠超出 CPU 核心數量，反而會使得任務效率下降，因為頻繁的切換線程也是要消耗時間的。因此對于 CPU 密集型的任務來說，線程數等于 CPU 數是最好的了。

　　02：如果是一個磁盤或網絡為主的程序（IO密集型程序），一個線程處在 IO 等待的時候，另一個線程還可以在 CPU 里面跑，有時候 CPU 閑著沒事干，所有的線程都在等著 IO，這時候他們就是同時的了，而單線程的話此時還是在一個一個等待的。我們都知道 IO 的速度比起 CPU 來是很慢的。此時線程數等于CPU核心數的兩倍是最佳的。

以上就是JAVA 自定義線程池的最大線程數設置方法的詳細內容，更多關于JAVA 自定義線程池的資料請關注腳本之家其它相關文章！

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