文章目录

  • ​​1.线程池和CPU核心数的关系​​
  • ​​2.常见概念：CPU的核心数，CPU的线程数​​
  • ​​3.是否使用线程池就一定比使用单线程高效呢？​​

1.线程池和CPU核心数的关系

  • 一般说来，大家认为线程池的大小经验值应该这样设置：（其中N为CPU processors的个数）
    （1）如果是CPU密集型应用，则线程池大小设置为N+1(或者是N)，线程的应用场景：主要是复杂算法
    （2）如果是IO密集型应用，则线程池大小设置为2N+1(或者是2N)，线程的应用场景：主要是：数据库数据的交互，文件上传下载，网络数据传输等等
    +1的原因是：即使当计算密集型的线程偶尔由于缺失故障或者其他原因而暂停时，这个额外的线程也能确保CPU的时钟周期不会被浪费。
  • 如果一台服务器上只部署这一个应用并且只有这一个线程池，那么这种估算或许合理，具体还需自行测试验证。
    但是，IO优化中，这样的估算公式可能更适合：
    最佳线程数目 = （（线程等待时间+线程CPU时间）/线程CPU时间 ）* CPU数目。
    因为很显然：
    （1）线程等待时间所占比例越高，需要越多线程。
    （2）线程CPU时间所占比例越高，需要越少线程。
    eg：
比如平均每个线程CPU运行时间为0.5s，而线程等待时间（非CPU运行时间，比如IO）为1.5s，CPU核心数为8，
那么根据上面这个公式估算得到：
((0.5+1.5)/0.5)*8=32。
这个公式进一步转化为：最佳线程数目 = （线程等待时间与线程CPU时间之比 + 1）* CPU数目。
刚刚说到的线程池大小的经验值，其实是这种公式的一种估算值。

2.常见概念：CPU的核心数，CPU的线程数

  • CPU的核心数：
    CPU的核心数是指物理上，也就是硬件上存在着几个核心。
    比如，双核就是包括2个相对独立的CPU核心单元组，四核就包含4个相对独立的CPU核心单元组
  • CPU的线程数：
    对于一个CPU，线程数总是大于或等于核心数的。
    （1）一个核心最少对应一个线程，但通过超线程技术，一个核心可以对应两个线程，也就是说它可以同时运行两个线程。
    （2）CPU之所以要增加线程数，是源于多任务处理的需要。线程数越多，越有利于同时运行多个程序，因为线程数等同于在某个瞬间CPU能同时并行处理的任务数。
  • eg：
在Windows中，在cmd命令中输入“wmic”，然后在出现的新窗口中输入“cpu get *”即可查看物理CPU数、CPU核心数、线程数。
其中：
Name:表示物理CPU数
NumberOfCores：表示CPU核心数
NumberOfLogicalProcessors：表示CPU线程数


（1）CPU的线程数概念仅仅只针对Intel的CPU才有用，因为它是通过Intel超线程技术来实现的
（2）如果没有超线程技术，一个CPU核心对应一个线程。 所以，对于AMD的CPU来说，只有核心数的概念，没有线程数的概念。

3.是否使用线程池就一定比使用单线程高效呢？

  • 答案是否定的，比如Redis就是单线程的，但它却非常高效，基本操作都能达到十万量级/s。从线程这个角度来看，部分原因在于：
    （1）多线程带来线程上下文切换开销，单线程就没有这种开销
    （2）锁
  • 当然“Redis很快”更本质的原因在于：
    Redis基本都是内存操作，这种情况下单线程可以很高效地利用CPU。而多线程适用场景一般是：存在相当比例的IO和网络操作。
  • 所以即使有上面的简单估算方法，也许看似合理，但实际上也未必合理，都需要结合系统真实情况（比如是IO密集型或者是CPU密集型或者是纯内存操作）和硬件环境（CPU、内存、硬盘读写速度、网络状况等）来不断尝试达到一个符合实际的合理估算值。

参考：

线程池大小设置，CPU的核心数、线程数的关系和区别，同步与堵塞完全是两码事


ava线程池大小为何会大多被设置成CPU核心数+1？
https://www.zhihu.com/question/38128980

如何合理地估算线程池大小？
http://ifeve.com/how-to-calculate-threadpool-size/

深入理解-CPU核心数与线程池并发线程数关系
https://www.lagou.com/lgeduarticle/58961.html

根据CPU核心数确定线程池并发线程数