Update 线程、线程池.md

blogs/Java/并发/线程、线程池.md

@@ -5,19 +5,28 @@ Java 线程、线程池
 #### 目录
 
 1. 前言
-2. 线程的创建
+2. 线程
+   - 线程的创建
+   - 线程生命周期
 3. Callable 与 Future
 4. 线程池
+   - 度量性能
+   - 线程数量分配
+   - ThreadPoolExecutor
 5. 参考
 
 #### 前言
 
+#### 线程
 
-
+##### 线程的创建
-#### 线程的创建
 
 我们知道，线程的创建有两种方式：一种是继承 Thread 类，另一种是实现 Runnable 接口。但是这两种方式有一个共同的缺陷，那就是在执行任务后无法获取执行结果（两者 run 方法的返回类型都是 void ）。于是在 JDK 5 就引入了 Callable 和 Future。
 
+##### 线程生命周期
+
+[线程生命周期](<https://github.com/Omooo/Android-Notes/blob/master/blogs/Java/%E5%B9%B6%E5%8F%91/Java%20%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E7%94%9F%E5%91%BD%E5%91%A8%E6%9C%9F.md>)
+
 #### Callable 与 Future
 
 ##### Callable
@@ -85,7 +94,41 @@ public interface Future<V> {
 
 #### 线程池
 
-线程池是为了线程的复用，避免重复创建和销毁线程所带来的性能损耗。
+首先，为什么要使用多线程呢？
+
+你肯定会想到，线程池是为了线程的复用，避免重复创建和销毁线程所带来的性能损耗。这种说法并不严谨，在提升性能之前，首先要问题是：如何度量性能？
+
+##### 度量性能
+
+度量性能的指标很多，但是有两个指标是最核心的，它们就是延迟和吞吐量。延迟指的是发出请求到收到响应这个过程的时间；延迟越短，意味着程序执行的越快，性能也就越好。吞吐量指的是在单位时间内能处理请求的数量；吞吐量越大，意味着程序能处理的请求越多，性能也就越好。
+
+要想 "降低延迟，提供吞吐量"，有两个方向，一个方向是优化算法，另一个方向是**将硬件的性能发挥到极致**。前者属于算法范畴，后者则是和并发息息相关了。在并发编程领域，提升性能本质上就是提升硬件的利用率，再具体点来说，就是提升 I/O 的利用率和 CPU 的利用率。
+
+估计这个时候你会有疑问，操作系统不是已经解决了硬件的利用率问题了嘛？的确是这样，例如操作系统已经解决了磁盘和网卡的利用率问题，利用中断机制还能避免 CPU 轮询 I/O 状态，也提升了 CPU 的利用率。但是操作系统解决硬件利用率问题的对象往往是单一的硬件设备，而我们的并发程序，往往需要 CPU 和 I/O 设备相互配合工作。也就是说，我们需要解决 CPU 和 I/O 设备综合利用率的问题。关于这个综合利用率的问题，操作系统虽然没有办法完美解决，但是却给我们提供了方案，那就是：多线程。
+
+##### 线程数量分配
+
+那么创建多少线程才合适呢？
+
+如果 CPU 和 I/O 设备的利用率都很低，那么可以尝试通过增加线程来提高吞吐量。
+
+在单核时代，多线程主要就是用来平衡 CPU 和 I/O 设备的。如果程序只有 CPU 计算，而没有 I/O 操作的话，多线程不但不会提升性能，还会使性能变得更差，原因是增加了线程切换的成本。但是在多核时代，纯计算型的程序也可以利用多线程来提升性能。这是为什么呢？因为利用多核可以降低响应时间。
+
+比如要计算 1～100亿 的值，如果在四核的 CPU 上利用四个线程执行，线程 A 计算 [1，25亿)，线程 B 计算 [25亿，50亿)，线程 C 计算[50亿，75亿)，线程 D 计算[75亿，100亿]，之后在汇总，那么理论上应该比一个线程计算快四倍。一个线程，对于四核的 CPU，CPU 利用率只有 25%，而四个线程，则能够将 CPU 的利用率提高到 100%。
+
+对于 CPU 密集型计算，多线程本质上是提升多核 CPU 的利用率，所以对于一个四核的 CPU，每个核一个线程，理论上创建四个线程就可以了，再多创建线程只是会增加线程切换的成本。所以，**对于 CPU 密集型计算场景，理论上 "线程的数量 = CPU 核数" 就是最合适的。不过在工程上，线程的数量一般会设置为 " CPU 核数 +1 "。**这样的话，当线程因为偶尔的内存页失效或其他原因导致阻塞时，这个额外的线程可以顶上，从而保证 CPU 的利用率。
+
+对于 I/O 密集型的计算场景，最佳的线程数是与程序中 CPU 计算和 I/O 操作的耗时比相关的，可以总结为：
+
+```java
+线程数 = 1 + ( I/O 耗时 / CPU 耗时 )
+```
+
+不过上面这个公式只针对单核 CPU 的，至于多核 CPU，只需要等比扩大即可：
+
+```
+线程数 = CPU 核数 * [ 1 + ( I/O 耗时 / CPU 耗时 )]
+```
 
 ##### ThreadPoolExecutor
 
@@ -168,4 +211,6 @@ public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
 
 #### 参考
 
-[Java并发编程：线程池的使用](https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html)
+[Java并发编程：线程池的使用](https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3932921.html)
+
+[Java线程（中）：创建多少线程才是合适的？](https://time.geekbang.org/column/article/86666)