Java中如何正确的创建线程数量

问题

java开发中，线程数通常定义为：
线程数 = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2， 为什么呢？

前言

在java开发过程中，不可避免的要使用多线程进行开发，那么，我们该如何确定创建线程的数量呢？首先我们先了解几个概念

一、线程和进程的概念

1. 线程和进程的区别:
   线程是指程序在执行过程中，能够执行程序代码的一个执行单元。在java语言中，线程有四种状态：运行 、就绪、挂起和结束。
   进程是指一段正在执行的程序。而线程有时也被成为轻量级的进程，他是程序执行的最小单元，一个进程可以拥有多个线程，各个线程之间共享程序的内功空间（代码段、数据段和堆空间）及一些进程级的资源（例如打开的文件），但是各个线程都拥有自己的棧空间。
2. 为何要使用多进程
   在操作系统级别上来看主要有以下几个方面：

• 使用多线程可以减少程序的响应时间，如果某个操作和耗时，或者陷入长时间的等待，此时程序将不会响应鼠标和键盘等的操作，使用多线程后可以把这个耗时的线程分配到一个单独的线程去执行，从而使程序具备了更好的交互性。
• 与进程相比，线程创建和切换开销更小，同时多线程在数据共享方面效率非常高。
• 多CPU或者多核计算机本身就具备执行多线程的能力，如果使用单个进程，将无法重复利用计算机资源，造成资源的巨大浪费。在多CPU计算机使用多线程能提高CPU的利用率。
• 使用多线程能简化程序的结构，使程序便于理解和维护

二、线程的定义

1. 线程池中线程的个数，在《java虚拟机并发编程》定义为：

线程数 = cpu可用核心数 / (1-阻塞系数)
其中阻塞系数的取值在[0,1]之间。计算密集型任务的阻塞系数为0，而IO密集型任务的阻塞系数则接近1。一般，我们让线程执行的任务是比较复杂的，不会是单一的计算密集型任务，或者单一的IO密集型任务，通常会夹杂着。那么就需要我们去计算阻塞系数了。阻塞系数的定义就是执行该任务阻塞的时间与（阻塞时间+计算时间）的比值，也就是w/(w+c)。

2. 计算密集型任务和IO密集型任务
   计算密集型任务通常是指需要通过复杂的算法来实现业务逻辑
   IO密集型任务通常是指数据库数据交互、文件上传下载、网络数据传输等等

三、java中线程数量创建

1、Java虚拟机可用的处理器数
Runtime.getRuntime().availableProcessors()

/**
     * Returns the number of processors available to the Java virtual machine.
     *
     * <p> This value may change during a particular invocation of the virtual
     * machine.  Applications that are sensitive to the number of available
     * processors should therefore occasionally poll this property and adjust
     * their resource usage appropriately. </p>
     *
     * @return  the maximum number of processors available to the virtual
     *          machine; never smaller than one
     * @since 1.4
     */
    public native int availableProcessors();

2、阻塞系数计算

• 可以将你的需要执行的任务量化，你需要确定哪些步骤是IO操作，哪些步骤的计算操作，然后跑一次，来确定执行这个任务耗费在IO多少时间，耗费在计算上多少时间，这样算起来比较麻烦。
• 所以对于一般的应用程序来说，每一次任务都少不了IO和任务操作，通常可以把阻塞系数取0.5
  最终，我们再java中定义线程数可以取为：
  线程数 = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2

希望对你有所帮助