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高并發(fā)場景下到底應該創(chuàng)建多少線程?

開發(fā) 架構
對于CPU密集型計算, 多線程本質(zhì)上是提升多核CPU的利用率, 所以對于一個4核的CPU, 每個核一個線程, 理論上創(chuàng)建4個線程就可以了, 再多創(chuàng)建線程也只是增加線程切換的成本。

大家好,我是冰河~~

創(chuàng)建多少線程合適, 要看多線程具體的應用場景。一般來說,我們可以將程序分為:CPU密集型程序和I/O密集型程序, 而針對于CPU密集型程序和I/O密集型程序,其計算最佳線程數(shù)的方法是不同的 。

CPU密集型程序

對于CPU密集型計算, 多線程本質(zhì)上是提升多核CPU的利用率, 所以對于一個4核的CPU, 每個核一個線程, 理論上創(chuàng)建4個線程就可以了, 再多創(chuàng)建線程也只是增加線程切換的成本。

所以, 對于CPU密集型的計算場景, 理論上“線程的量=CPU核數(shù)”就是最合適的。但是在實際工作中, 一般會將線程數(shù)量設置為“CPU核數(shù)+1”, 這樣的話, 當線程因為偶爾的內(nèi)存頁失效或其他原因?qū)е伦枞麜r, 這個額外的線程可以頂上, 從而保證CPU的利用率 。

所以,在CPU密集型的程序中,一般可以將線程數(shù)設置為CPU核數(shù)+1。

I/O密集型程序

對于I/O密集型的程序,最佳的線程數(shù)是與程序中CPU計算和I/O操作的耗時比相關。總體來說,可以將其總結為如下的公式。

單核CPU

最佳線程數(shù) = 1 +(I/O耗時 / CPU耗時)  

我們令R=I/O耗時 / CPU耗時, 可以這樣理解:當線程A執(zhí)行IO操作時, 另外R個線程正好執(zhí)行完各自的CPU計算。這樣CPU的利用率就達到了100%。

多核CPU

多核CPU的最佳線程數(shù)在單核CPU最佳線程數(shù)的基礎上,乘以CPU核數(shù)即可,如下所示。

最佳線程數(shù)=CPU核數(shù) * [ 1 +(I/O耗時 / CPU耗時) ]  

總結

上述公式計算的結果為最佳理論值,實際工作中還是要通過實際壓測數(shù)據(jù)來找到最佳線程數(shù),將硬件的性能發(fā)揮到極致。

責任編輯:武曉燕 來源: 冰河技術
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