java 线程开销_多线程的线程开销

多线程中两个必要的开销：线程的创建、上下文切换

创建线程:

创建线程使用是直接向系统申请资源的，对操作系统来说,创建一个线程的代价是十分昂贵的, 需要给它分配内存、列入调度,同时在线程切换的时候还要执行内存换页,CPU 的缓存被清空,切换回来的时候还要重新从内存中读取信息,破坏了数据的局部性。

关于资源:Java线程的线程栈所占用的内存是在Java堆外的，所以是不受java程序控制的，只受系统资源限制，默认一个线程的线程栈大小是1M(当然这个可以通过设置-Xss属性设置，但是要注意栈溢出问题)，但是，如果每个用户请求都新建线程的话，1024个用户光线程就占用了1个G的内存，如果系统比较大的话，一下子系统资源就不够用了，最后程序就崩溃了。

同样的道理在java程序中也不要随意开启新的线程，特别是高频业务尽量使用线程池，不然很容易导致内存不足，程序崩溃的问题。

上下文切换：

概念：

当前任务执行一个时间片后会切换到下一个任务。在切换之前，上一个任务的状态会被保存下来，下次切换回这个任务时，可以再加载这个任务的状态，任务从保存到再加载的过程就是一次上下文切换。

说明：

1)时间片是CPU分配给各个线程的时间，时间片一般是几十毫秒。

2)CPU通过给每个线程分配CPU时间片，并且不停地切换线程来实现多线程。因为时间片非常短，所以感觉多个线程是在同时执行。

减少上下文切换的方法：

1)无锁并发编程：

多线程竞争锁时，会引起上下文切换，所以在使用多线程处理数据时，可以采用一些策略来避免使用锁。

常见的策略：将数据按照id的哈希值进行切分，不同的线程处理不同段的数据。

2)锁分离技术：

举例：ConcurrentHashMap

3)CAS算法

java的Atomic包使用CAS算法来更新数据，而不需要加锁。

4)使用最少的线程

避免创建不需要的线程，比如任务很少，但是创建了很多线程来处理，这样会造成大量线程都处于等待状态。

举例：

通过减少大量WAITING的线程，来减少上下文切换次数

# 转储堆栈信息

jstack PID > dumpfile

# 统计所有线程的状态

grep java.lang.Thread.State dumpfile | awk '{print $2" "$3" "$4" "$5}' | sort | uniq -c

如果存在大量waiting的线程，则查看dumpfile文件进行分析：

1)如果是服务器的工作线程大量等待，则修改服务器配置文件中线程池的配置信息，然后重启查看效果。

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