面试题答案
一键面试1. 通过合理设置线程池优化异步I/O操作性能的方法
- 根据硬件特性设置线程数量： 了解目标机器的CPU核心数，一般情况下，线程池中的线程数量可以设置为与CPU核心数相近的值。例如，对于具有8个物理核心的CPU，可以将线程池线程数设置为8或略大于8（如10）。这样可以充分利用CPU资源，避免过多线程导致的上下文切换开销。
- 任务类型与线程数量的适配： 对于I/O密集型任务，由于I/O操作通常会等待数据传输，线程在等待期间不会占用CPU资源，所以可以适当增加线程数量，以提高I/O设备的利用率。比如网络数据的接收和发送，线程池线程数可设置为CPU核心数的2倍左右。而对于CPU密集型任务，由于任务主要消耗CPU资源，过多的线程会导致频繁的上下文切换，降低性能，此时线程数应接近或等于CPU核心数。
- 动态调整线程池： 在运行时根据系统负载动态调整线程池大小。可以使用监控工具实时监测CPU利用率、I/O等待时间等指标。当发现CPU利用率较低且I/O操作频繁时，增加线程池线程数；当CPU利用率过高时，适当减少线程数。
2. 线程数量与任务类型关系影响性能的举例
- I/O密集型任务： 假设我们有一个网络服务器应用，主要任务是接收和处理客户端发送的数据，这是典型的I/O密集型任务。如果线程池线程数设置为2，而同时有大量客户端连接请求，由于每个I/O操作（如接收数据）可能会长时间等待数据到达，2个线程很快就会被阻塞，导致其他I/O请求无法及时处理，性能会受到严重影响。若将线程数增加到16，在某个线程等待I/O操作完成时，其他线程可以继续处理新的I/O请求，服务器能够更高效地处理并发连接，整体性能得到提升。
- CPU密集型任务： 例如，在进行大量数据的加密计算（如AES加密）时，这是CPU密集型任务。如果线程池线程数设置为16，而CPU只有4个核心，每个核心需要频繁在16个线程之间切换上下文，切换开销会大幅增加，实际用于计算的时间减少，性能反而不如将线程数设置为4，让每个核心专注处理一个线程的计算任务。