面试题：Java定时及周期执行线程池在高并发场景下的调优

Question

假设在一个高并发的电商系统中，需要使用Java定时及周期执行线程池来处理订单超时取消等任务。此时线程池参数该如何合理设置？比如核心线程数、最大线程数、队列容量等，阐述你的思路并说明原因。

Answer 1

1. 核心线程数
   • 思路：核心线程数的设置需要考虑系统的CPU核心数以及任务的类型。对于订单超时取消这类I/O密集型任务，一般可以设置核心线程数为CPU核心数的2倍左右。因为I/O操作时线程会处于等待状态，多设置一些核心线程可以充分利用CPU资源，让更多任务在等待I/O完成时能被其他任务利用CPU时间片。例如，如果服务器是8核CPU，核心线程数可设置为16左右。
   • 原因：这样设置既能充分利用CPU资源，又能避免线程过多导致的上下文切换开销过大。当任务队列中有任务等待时，核心线程可以快速处理，减少任务等待时间。
2. 最大线程数
   • 思路：最大线程数要综合考虑系统的资源（如内存等）以及预估的最大并发任务数。对于电商系统，考虑到可能在促销活动等场景下订单量大幅增加，最大线程数可以设置得比核心线程数略高，比如核心线程数的1.5 - 2倍。假设核心线程数为16，最大线程数可设置为24 - 32。
   • 原因：当系统面临高并发时，核心线程数不足以处理所有任务，此时最大线程数可以提供额外的处理能力。但设置过大可能会导致系统资源耗尽，如内存溢出等问题，所以要在可承受的资源范围内设置。
3. 队列容量
   • 思路：队列容量的设置要结合系统能承受的任务积压情况以及任务处理速度。由于订单超时取消任务相对来说时效性不是极高（在一定时间内处理完超时订单即可），队列容量可以设置得较大，比如1000 - 5000。
   • 原因：设置较大的队列容量可以在高并发时暂存任务，避免因任务过多直接创建过多线程导致系统资源耗尽。同时，线程池可以按照自己的节奏从队列中取出任务处理，保证系统的稳定性。但如果队列容量设置过大，任务在队列中等待时间过长可能影响业务，所以要根据实际业务需求权衡。