SpringBoot中線程池的設(shè)置
前言
多線程的設(shè)置是編程比較重要的一環(huán)，無論是工作編程還是面試，是一個(gè)老生常談的話題，多線程一定比單線程跑的快嗎?答案肯定是no，什么時(shí)候使用多線程合適，什么場(chǎng)景下使用?線程池的配置又改怎么配置，本文進(jìn)行一篇總結(jié)，歡迎朋友們交流。
1.一些概念介紹:
1.1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)：
計(jì)算機(jī)主要組件衛(wèi)CPU、內(nèi)存、磁盤，三大組件中，CPU的運(yùn)行速率高于內(nèi)存的1000倍以上，內(nèi)存的運(yùn)行速率高于磁盤1000倍以上。對(duì)比運(yùn)行速率結(jié)果為：CPU>內(nèi)存>磁盤。
1.2上下文切換：
涉及到上下文切換，單核cpu切換是沒意義的，多核cpu的切換才能真正的滿足充分利用資源達(dá)到高性能的目的。
1.3線程爭(zhēng)用：
當(dāng)多個(gè)線程執(zhí)行任務(wù)不相同，但是訪問資源又相同的時(shí)候，有看呢過會(huì)引起數(shù)據(jù)問題。
1.4并發(fā)執(zhí)行：
可以理解為線程執(zhí)行任務(wù)相同，訪問資源相同的時(shí)候觸發(fā)的場(chǎng)景。
1.5 自旋鎖:
很形象的一個(gè)比喻是：沖奶的時(shí)候孩子還在哭，等著媽媽送來奶瓶和換尿布，直到媽媽處理好所有的事情才算結(jié)束，要不然就是個(gè)一直等待的狀態(tài)。
1.6 互斥鎖:
它跟自旋鎖類似，不同的是競(jìng)選失敗線程會(huì)回去睡覺,直到鎖可用來競(jìng)爭(zhēng)。一直進(jìn)行循環(huán)等。
1.7 樂觀鎖:
很常見的樂觀鎖的例子是在數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)操作中，直到提交更新的時(shí)候才給相關(guān)的數(shù)據(jù)行加鎖。
1.8 悲觀鎖:
悲觀鎖就是如果一個(gè)事務(wù)操作用了鎖，那只有當(dāng)這個(gè)事務(wù)把鎖釋放(把媽媽給釋放)，其他事務(wù)才能夠執(zhí)行與該鎖沖突的操作。
1.9 時(shí)間片分配算法:
CPU通過給每個(gè)線程分配CPU時(shí)間來實(shí)現(xiàn)任務(wù)運(yùn)行，這個(gè)時(shí)間片一般是幾十毫秒。這樣不停地來回切換任務(wù)，運(yùn)行程序，劃分時(shí)間片，就叫做:時(shí)間片分配算法。
2.線程池配置介紹:
因?yàn)榫€程池的設(shè)置肯定是跟著服務(wù)器硬件和業(yè)務(wù)處理走的，所以不通場(chǎng)景下配置是不一樣的。場(chǎng)景假設(shè)：
| key值 | 配置值 | 備注 |
|---|---|---|
| tasks(系統(tǒng)每秒任務(wù)數(shù)) | 每秒的任務(wù)數(shù)，假設(shè)為100~1000 | |
| taskcost(執(zhí)行任務(wù)花的時(shí)間) | 每個(gè)任務(wù)花費(fèi)時(shí)間，假設(shè)為0.1s | |
| responsetime （允許響應(yīng)的最大時(shí)間） | 系統(tǒng)允許容忍的最大響應(yīng)時(shí)間，假設(shè)為1s |
計(jì)算公式：
| 設(shè)置key值 | 計(jì)算公式 | 備注 |
|---|---|---|
| 核心線程數(shù)設(shè)置(corePoolSize) | threadcount = tasks/(1/taskcost) =tasks*taskcost = (200~1000)*0.1 = 20~100 個(gè)線程 | corePoolSize設(shè)置應(yīng)該大于20 根據(jù)8020原則，如果80%的每秒任務(wù)數(shù)小于200，那么corePoolSize設(shè)置為20即可 |
| 隊(duì)列數(shù)設(shè)置(queueCapacity) | 計(jì)算可得 queueCapacity = 20/0.1*1 = 200 | 意思是隊(duì)列里的線程可以等待1s，超過了的需要新開線程來執(zhí)行 切記不能設(shè)置為Integer.MAX_VALUE，這樣隊(duì)列會(huì)很大，線程數(shù)只會(huì)保持在corePoolSize大小，當(dāng)任務(wù)陡增時(shí)，不能新開線程來執(zhí)行，響應(yīng)時(shí)間會(huì)隨之陡增 |
| 最大線程數(shù)設(shè)置(maxPoolSize) | 計(jì)算可得 maxPoolSize = (1000-200)/10 = 80 | （最大任務(wù)數(shù)-隊(duì)列容量）/每個(gè)線程每秒 |
3.總結(jié):
多線程的使用場(chǎng)景是多個(gè)任務(wù)執(zhí)行，但是CPU處理時(shí)間不長(zhǎng)，占用的時(shí)間片不高，那么多線程會(huì)很大的提升性能，相反，多線程還沒有單線程快。SpringBoot中比較重要的線程池的概念三個(gè)：核心線程數(shù)、隊(duì)列數(shù)、最大線程數(shù)。當(dāng)任務(wù)來臨的時(shí)候如果corePoolSize 沒有達(dá)到那么會(huì)創(chuàng)建新的線程執(zhí)行任務(wù)直到corePoolSize 達(dá)到設(shè)定值的時(shí)候開始進(jìn)入到隊(duì)列中，隊(duì)列滿了以后開始創(chuàng)建新的線程直到最大線程maxPoolSize 的設(shè)置值，全部滿的時(shí)候開始執(zhí)行設(shè)置的拒絕策略。
