面试题：Java可缓存线程池在高并发场景下的性能优化

Question

假设在一个高并发场景中使用Java可缓存线程池，随着任务数量的增加，线程池性能逐渐下降。请分析可能导致性能下降的原因，并提出至少两种针对性的优化策略。

Answer 1

可能导致性能下降的原因：

1. 缓存策略问题：可缓存线程池的缓存机制，若长时间缓存大量不活跃线程，会占用系统资源，导致资源浪费，新任务提交时性能下降。
2. 线程上下文切换开销：任务过多时，线程频繁创建、销毁以及上下文切换，消耗大量CPU时间，降低整体性能。
3. 资源竞争：任务执行过程中，可能竞争共享资源（如数据库连接、文件句柄等），产生锁争用，导致线程等待，降低执行效率。
4. 队列溢出：若任务提交速度过快，超过线程池处理能力，任务在队列中大量堆积，可能导致内存溢出，影响性能。

优化策略：

1. 调整缓存策略：
   • 合理设置线程存活时间（keepAliveTime），缩短不活跃线程的缓存时间，及时释放资源。例如，将keepAliveTime设为较短时间，如5秒。
   • 定期清理长时间未使用的缓存线程，可通过自定义线程池管理类实现。
2. 控制线程数量：
   • 根据系统硬件资源（如CPU核心数、内存大小）合理设置线程池的最大线程数。例如，若CPU为8核心，最大线程数可设为16左右。
   • 使用有界队列，避免任务无限制堆积，如使用ArrayBlockingQueue并设置合适的容量。
3. 减少资源竞争：
   • 采用资源池技术，如数据库连接池、线程池等，提高资源复用率，减少锁争用。
   • 对共享资源的访问进行优化，如采用读写锁代替独占锁，提高并发性能。
4. 优化任务执行逻辑：
   • 将大任务拆分成多个小任务并行执行，提高任务执行效率。
   • 对任务进行优先级划分，优先处理重要紧急任务，合理分配线程资源。