创建多少个线程才合适(一)?

在创建线程之前我们需要考虑几个问题

1.创建多线程的目的是什么?

2.创建多线程的场景有哪些?

3.创建多个线程合适呢?

为什么要使用多线程

使用多线程本质上就是要提高程序的效率,脑海中想到的就是快,快,快!这种快是无法度量的,所以提升性能之前首先要考虑为什么快呢?

体现线程快的核心是延迟吞吐量,延迟就是每个发送请求到收到响应所消耗的时间;延迟越短,程序越快,性能也越好。吞吐量是指在单位时间内能处理的请求数量(QPS),吞吐量越大证明处理数据的越强,性能也就越好。

我们提升性能主要的目的就是降低延迟,提高吞吐量

多线程的使用场景

希望降低延迟,提高吞吐量的方法基本就两种,1:优化算法,2:将硬件的适用率达到最大化。硬件的提示主要是I/O和CPU的使用率

如果I/O和CPU的耗时是1:1

单线程执行示意图

如果只有一个线程执行CPU的时候I/O空闲,执行I/O的时候CPU空闲,所以I/O和CPU的利用率为50%


二线程执行示意图

如果是两个线程,线程A执行CPU操作的时候,线程B执行I/O,当线程A执行I/O操作的时候线程B执行CPU操作,这样CPU和I/O的利用率就是100%

例如:计算1 + 2 + ....+100亿如果在4核CPU和4个线程上执行就是A线程执行[1,25亿),线程B回显[25,50亿),线程C执行[50,75亿),线程D执行[75,100亿)理论上应该比一个线程执行的时间快乐将近4倍

创建多少个线程合适呢?

CPU密集型:

对于CPU密集型计算多线程本质上是提升CPU的使用率,所以对一个4核的CPU来说,理论上创建4个线程就可以了。在多创建只会增加线程切换的开销。所以对于CPU密集型的计算场景线程数 = CPU核数 + 1

《Java并发编程实战》加1的目的是计算(CPU)密集型的线程恰好在某时因为发生一个页错误或者因其他原因而暂停,刚好有一个“额外”的线程,可以确保在这种情况下CPU周期不会中断工作。

I/O密集型:

CPU和I/O的耗时如果是1:1那开2个线程是合适的,如果CPU和I/O的消耗是1:2那么开3个线程是合适的。


单核三线程执行示意图

如图显示:CPU 在 A、B、C 三个线程之间切换,对于线程 A,当 CPU 从 B、C 切换回来时,线程 A 正好执行完 I/O 操作。这样 CPU 和 I/O 设备的利用率都达到了 100%。

(长远一点看,第一轮CPU等待,第二轮自动就错开了)

线程等待时间所占比例越高,需要越多线程;线程CPU时间所占比例越高,需要越少线程。最佳线程数 =CPU 核数 * [ 1 +(I/O 耗时 / CPU 耗时)] 

通过APM工具可以可以得到准确的耗时时间。

个人总结:个人觉得定性的I/O密集和CPU密集很难在定量上反应性能的瓶颈,因为我们在使用公式的时候完全就是忽略了线程直接的切换的开销。如果IO已经成了瓶颈,CPU的使用率就会降低,创建在多的线程都是浪费。不能单纯的靠公式计算线程数,理论加经验加实际场景。

问题:

1.我们已经知道创建多少个线程合适了,为什么还要搞一个线程池出来(二)?

2.创建一个线程都要做哪些事情?为什么说频繁的创建线程开销很大(三)?

3.多线程通常要注意共享变量问题,为什么局部变量就没有线程安全问题呢(四)?

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 220,639评论 6 513
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 94,093评论 3 396
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 167,079评论 0 357
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 59,329评论 1 295
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 68,343评论 6 397
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 52,047评论 1 308
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,645评论 3 421
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 39,565评论 0 276
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 46,095评论 1 319
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 38,201评论 3 340
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 40,338评论 1 352
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 36,014评论 5 347
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,701评论 3 332
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 32,194评论 0 23
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 33,320评论 1 272
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 48,685评论 3 375
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 45,345评论 2 358