为何服务器QPS上不去？Java线程调优权威指南
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这个例子看上去可能有点有意为之。如果服务器已经是 CPU 密集型的，谁还会加入更多线程呢?之所以使用这个例子，只是因为它容易理解，而且仅使用了 Java 程序。这意味着读者自己就可以运行，并理解它是如何工作的，而不必设置数据库连接、模式(Schema)等选项。 需要指出的是，对于还要向 CPU 密集型或 I/O 密集型的机器发送数据库请求的应用服务器而言，同样的原则也成立。你可能只关注应用服务器 CPU，看到小于 100% 就感觉不错;看到有多余的请求要处理，就假定增加应用服务器的线程数是个不错的主意。结果会让人大吃一惊，因为在那种情况下增加线程数，实际上会降低整体吞吐量(影响可能非常明显)，就像前面那个只有 Java 程序的例子一样。 了解系统真正瓶颈之所在非常重要的另一个原因是：
这也是设计自我调优的线程池非常困难的原因所在。线程池通常对挂起了多少工作有所了解，甚至有多少 CPU 可用也可以知道，但是它们通常看不到所在的整个环境的其他方面。因此，当有工作挂起时，增加线程(这是很多自我调优的线程池的一个核心特性，也是 ThreadPoolExecutor 的某些配置)往往是完全错误的。 遗憾的是，设置最大线程数更像是艺术而非科学，原因也在于此。在现实中，测试条件下自我调优的线程池会实现可能性能的 80%~90%;而且就算高估了所需线程数，也可能只有很小的损失。但是当设置线程数大小这方面出了问题时，系统可能会在很大程度上出现问题。就此而言，充足的测试仍然非常关键。 设置最小线程数 一旦确定了线程池的最大线程数，就该确定所需的最小线程数了。大部分情况下，开发者会直截了当地将它们设置为同一个值。 将最小线程数设置为其他某个值(比如 1)，出发点是防止系统创建太多线程，以节省系统资源。因为每个线程都需要一定量的内存，特别是线程的栈。根据一般原则之一，所设置的系统大小应该能够处理预期的最大吞吐量，而要达到最大吞吐量，系统将需要创建所有那些线程。如果系统做不到这一点，那选择一个最小线程数也没什么帮助：如果系统达到了这样的条件——需要按所设置的最大线程数启动所有线程，而又无法满足，系统将陷入困境。创建最终可能会需要的所有线程，并确保系统可以处理预期的最大负载，这样更好。 另一方面，指定一个最小线程数的负面影响相当小。如果进程一启动就有很多任务要执行，会有负面影响：这时线程池需要创建新线程才能处理任务。创建线程对性能不利，这也是为什么起初需要线程池的原因，不过这种一次性的成本在性能测试中很可能察觉不到。 在批处理应用中，线程是在创建线程池时分配(如果将最大线程数和最小线程数设置为同一个值，就会出现这种情况)，还是按需分配，并不重要：执行应用所需的时间是一样的。在其他应用中，新线程可能会在预热阶段分配(分配线程的总时间还是一样的)，对性能的影响可以忽略不计。即使线程创建发生在可以测量的周期内，只要此类操作有限，也很有可能测不出来。 另一个可以调优的地方是线程的空闲时间。比如，某个线程池的最小线程数为 1，最大线程数为 4。现在假设一般会有一个线程在执行，处理一个任务;然后应用进入这样一个循环：每 15 秒，负载平均有 2 个任务要执行。第一次进入这个循环时，线程池会创建第 2 个线程，此时，让这个新创建的线程在池中至少留存一段时间是有意义的。我们希望避免这种情况：第 2 个线程创建出来后，5 秒钟内结束其任务，空闲 5 秒，然后退出了。而 5 秒之后又需要为下一个任务创建一个线程。一般而言，对于线程数为最小值的线程池，一个新线程一旦创建出来，至少应该留存几分钟，以处理任何负载飙升。如果任务到达率有个比较好的模型，可以基于这个模型设置空闲时间。另外，空闲时间应该以分钟计，而且至少在 10 分钟到 30 分钟之间。 留存一些空闲线程，对应用性能的影响通常微乎其微。一般而言，线程对象本身不会占用大量的堆空间。除非线程保持了大量的线程局部存储，或者线程的 Runnable 对象引用了大量内存。不管是哪种情况，释放这样的线程都会显著减少堆中的活数据(这反过来又会影响 GC 的效率)。 不过对线程池而言，这些情况并不多见。当池中的某个对象空闲时，它就不应该再引用任何 Runnable 对象(如果引用了，就说明哪个地方有 bug 了)。根据线程池的实现情况，线程局部变量可能会继续保留;尽管在某些情况下，线程局部变量可以有效促成对象重用，但是那些线程局部对象所占用的总的内存量，应该加以限制。 对于可能会增长到非常大(当然也是运行在规模很大的机器上)的线程池，这个规则有个重要的特例。举例而言，假设某个线程池的任务队列预计平均有 20 个任务，那么 20 就是很好的最小值。再假设这个池运行在一个规模很大的机器上，它被设计为可以处理 2000 个任务的峰值负载。如果在池中留存 2000 个空闲线程，则当只有 20 个任务时，对性能会有所影响：如果只有核心的 20 个线程忙碌，与有 1980 个空闲线程相比，前者的吞吐量可能是后者的 50%。线程池一般不会遇到这样的问题，但如果遇到了，那就应该确认一下池的合适的最小值了。 线程池任务大小 （编辑：源码网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
