Java并发 -- 线程数量

栏目: Java · 发布时间: 4年前

内容简介:假设程序按照
  1. 要达到 降低延迟,提高吞吐量 的目的,有两个方向:一个是 优化算法 ,一个是 将硬件的性能发挥到极致
    • 前者属于 算法 范畴,后者与 并发编程 息息相关
  2. 并发编程 领域, 提高性能本质上就是要提高硬件的利用率 ,主要是提升 IO利用率CPU利用率
  3. 操作系统解决 硬件利用率 问题的对象往往是 单一的硬件设备 ,而 并发编程 要解决 CPU和IO设备综合利用率 的问题

综合利用率

假设程序按照 CPU计算IO操作 交叉执行的方式运行,而且CPU计算和IO操作的耗时是 1:1

单线程

Java并发 -- 线程数量

  1. 单线程时,执行CPU计算的时候,IO设备空闲,执行IO操作时,CPU空闲,所以CPU利用率和IO设备的利用率都是 50%

两线程

Java并发 -- 线程数量

  1. 两个线程时,当线程A执行CPU计算时,线程B执行IO操作,当线程A执行IO操作时,线程B执行CPU计算
  2. 这样CPU利用率和IO设备的利用率都达到了100%,相对于单线程 吞吐量 提高了1倍
  3. 逆向思维:如果CPU和IO设备的利用率都 很低 ,可以通过 增加线程提高吞吐量

多核

Java并发 -- 线程数量

  1. 单核 时代,多线程主要用来 平衡CPU和IO设备
    • 如果程序 只有CPU计算 ,那么多线程反而会让 性能变差 ,因为增加了 线程切换 的成本
  2. 多核 时代,纯CPU计算的程序可以利用多线程来 提升性能 ,因为利用多核可以 降低响应时间
    • 例如对于4核CPU,可以将一个计算任务拆分成4个 独立 的子任务,交由4个线程分别在4个核上执行
    • 采用单线程时CPU的利用率只有25%,而采用4线程时能将CPU的利用率提高到100%

线程数量

需要依据 具体的应用场景 来确定 线程数量 CPU密集型 + IO密集型

CPU密集型

  1. 对于CPU密集型来说,多线程本质上是要 提升CPU的利用率
  2. 为了减少 线程切换 的成本,理论上设置为 CPU核数 即可
  3. 但在工程上,一般会设置成 CPU核数+1 ,这是为了 保证CPU的利用率 (在某个线程阻塞时,额外的线程能够补上)

IO密集型

单核

最佳线程数 = 1 + (IO耗时 / CPU耗时)

三线程

Java并发 -- 线程数量

  1. 如果CPU计算和IO操作的耗时比是1:2
  2. 对于线程A,当CPU从线程B、C切换回来时,线程A正好执行完IO操作,这样CPU和IO设备的利用率都达到了100%

多核

最佳线程数 = CPU核数 * [1 + (IO耗时 / CPU耗时)]

关键参数

  1. 对于IO密集型的应用场景,关键参数是 IO耗时/CPU耗时 ,但这个参数是 动态变化
  2. 因此,如果要估算这个参数,需要做各个不同场景下的 压测
    • 在压测的过程中,要重点关注 CPU、IO设备的利用率 和性能指标( 延迟+吞吐量 )之间的关系

转载请注明出处:http://zhongmingmao.me/2019/04/29/java-concurrent-thread-count/

访问原文「Java并发 -- 线程数量」获取最佳阅读体验并参与讨论


以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持 码农网

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

面向模式的软件体系结构(卷1) (平装)

面向模式的软件体系结构(卷1) (平装)

Frank Buschmann、Regine meunier、Hans Rohnert、Peter Sommerlad、Michael Stal / 贲可荣、郭福亮 / 机械工业出版社 / 2003-1 / 45.0

一起来看看 《面向模式的软件体系结构(卷1) (平装)》 这本书的介绍吧!

html转js在线工具
html转js在线工具

html转js在线工具

HEX CMYK 转换工具
HEX CMYK 转换工具

HEX CMYK 互转工具

HSV CMYK 转换工具
HSV CMYK 转换工具

HSV CMYK互换工具