面试题：MariaDB线程池在高并发读场景下的优势分析

Question

在一个高并发读操作频繁的MariaDB数据库应用场景中，简述线程池是如何提升系统性能的，涉及到哪些关键机制？

Answer 1

线程池提升系统性能的方式

1. 减少线程创建销毁开销：在高并发读操作频繁的场景下，若每次请求都创建新线程，线程创建和销毁的开销（如内存分配、上下文切换等）会消耗大量系统资源。线程池预先创建一定数量的线程并复用，避免了频繁创建销毁线程的开销，从而提高系统整体性能。
2. 提高资源利用率：线程池可以根据系统负载动态调整线程数量。当读请求较少时，线程池中的线程处于空闲状态但不销毁，等待新请求；当读请求大量涌入时，线程池可适当增加线程数量来处理，使系统资源（如CPU、内存等）得到更有效的利用，避免因线程过多导致系统资源耗尽或因线程过少而使资源闲置。

关键机制

1. 线程创建与管理：线程池初始化时创建一定数量的核心线程，这些线程一般不会被销毁。当请求量超过核心线程处理能力时，根据配置规则（如队列已满等条件），线程池会创建额外的非核心线程来处理请求。同时，线程池还负责线程的生命周期管理，包括线程的启动、暂停、终止等操作。
2. 任务队列：用于存放待处理的读请求任务。当所有线程都在忙碌时，新的读请求会被放入任务队列中等待处理。任务队列可以采用不同的数据结构（如链表、数组等）实现，并且有不同的排队策略（如先进先出FIFO、优先级队列等），以确保任务能够有序、高效地被处理。
3. 线程复用：线程处理完一个读请求任务后，不会被销毁，而是从任务队列中获取下一个任务继续处理，实现线程的复用，大大减少了线程创建和销毁带来的开销。
4. 资源控制与保护：线程池通过设置最大线程数、队列容量等参数来控制资源的使用。当线程数量达到最大线程数且任务队列已满时，对于新的读请求可以采取拒绝策略（如直接丢弃、抛出异常、使用特定的拒绝处理策略等），防止系统因过载而崩溃，保证系统的稳定性和可靠性。