面试题：Java中线程池创建时核心线程数与最大线程数如何设置较为合理

Question

在Java线程池的使用场景中，通常根据哪些因素来确定核心线程数和最大线程数的值，以实现较好的性能与资源利用？请举例说明不同应用场景下可能的设置思路。

Answer 1

确定核心线程数和最大线程数的考虑因素

1. 任务类型：
   • CPU密集型任务：主要消耗CPU资源，线程数应接近CPU核心数，避免过多线程导致CPU频繁上下文切换。核心线程数可设为CPU核心数 + 1，最大线程数与核心线程数相同。例如，一个图形渲染任务，它主要进行复杂的数学计算，依赖CPU性能。假设服务器有8个CPU核心，核心线程数可设为9，最大线程数也为9 。
   • I/O密集型任务：任务大部分时间在等待I/O操作完成，如网络请求、磁盘读写等。由于I/O操作等待时CPU空闲，可设置较多线程利用CPU。核心线程数可设为2 * CPU核心数，最大线程数可根据系统资源进一步扩大，例如设为4 * CPU核心数。以一个文件读取并处理的任务为例，若服务器有4个CPU核心，核心线程数可设为8，最大线程数设为16 。
2. 任务数量和提交频率：
   • 如果任务数量大且提交频率高，需要足够多的线程及时处理。核心线程数可适当增大，以确保有足够线程处理早期任务。比如一个高并发的Web服务器，每秒可能接收成百上千个请求，核心线程数可根据预估请求量和服务器性能设置为一个较大值，如100 ，最大线程数再根据系统资源余量适当增加，如200 ，以便在流量突发时能处理更多请求。
3. 系统资源：
   • 包括CPU、内存等资源。若服务器内存有限，过多线程会导致内存不足。要综合考虑线程占用的内存等资源来设置线程数。例如，每个线程需要占用一定的堆内存空间用于自身的栈等数据结构，如果服务器总内存较小，就不能设置过多线程，需根据每个线程内存占用情况，结合总内存来计算合适的核心线程数和最大线程数。
4. 响应时间要求：
   • 对响应时间敏感的应用，需要足够线程快速处理任务。如实时交易系统，要求短时间内处理订单请求，核心线程数和最大线程数要设置得能满足快速响应需求。假设平均每个订单处理任务耗时100毫秒，系统每秒最多能接收100个订单，为保证快速响应，核心线程数可设为50 ，最大线程数设为100 ，确保能及时处理订单而不出现长时间等待。