Java频繁创建线程排查和解决

简介: Java频繁创建线程排查和解决

1 产生原因

因为编译工具突然报错,需要手动创建线程池,之前都是用ExecutorService直接创建的线程池用的封装好的,但是阿里巴巴规范不让用,网上找了个代码copy导致创建的线程池无法关闭,暂时没关注原因,解决的话还是使用ExecutorService的注入类,并且配置好线程池参数,而不去new线程池,也不要随缘关闭线程池,引发了一些列知识点总结一下。


2 Java 服务器可以跑多少个线程

一台Java服务器能跑多少个线程?这个问题来自一次线上报警如下图,超过了我们的配置1200阈值产生了预警。

[告警触发:1] thread_size Alerts Firing [critical] jvm当前活跃线程数超过1200, 当前值:1258, 描述: 当前活跃线程数已经超过1200 alertname:thread_size application:oldlu:gray exported_application:msun-ecg-app-ecg hospital:/人民 instance:10.9.2.155:30260 job:jvm_exporter notify:base r_cluster:eu0 severity:critical type:jvm 开始时间:2022-11-15 15:05:01

共计1258个线程,和监控数据得出的吻合。但这个数量应该是大了,我们都知道线程多了,就会有线程切换,带来性能开销。


当时就想到一台java服务器到底可以跑多少个线程呢?跟什么有关系?现整理如下。


每个线程都有一个线程栈空间通过-Xss设置,查了一下我们服务器的关于jvm内存的配置

-Xms4096m
-Xmx4096m
-XX:MaxPermSize=1024m1.2.3.

只有这三个,并没有-Xss 和-XX:ThreadStackSize的配置,因此是走的默认值。几种JVM的默认栈大小


d84447555bee457fa2687217be212b0c.png


可以通过如下命令打印输出默认值的大小,命令:jinfo -flag ThreadStackSize


[root@host-192-168-202-229 ~]#jinfo -flag ThreadStackSize 1807
-XX:ThreadStackSize=10241.2.3.

线程数量=(机器本身可用内存-JVM分配的堆内存)/Xss的值,比如我们的容器本身大小是8G,堆大小是4096M,走-Xss默认值,可以得出 最大线程数量:4096个。


根据计算公式,得出如下结论:


结论1:jvm堆越大,系统创建的线程数量越小。


结论2:当-Xss的值越小,可生成线程数量越多。


我们知道操作系统分配给每个进程的内存大小是有限制的,比如32位的Windows是2G。因此操作系统对一个进程下的线程数量是有限制的,不能无限的增多。经验值:3000-5000左右。


刚才说的是不考虑系统限制的情况,那如果考虑系统限制呢,主要跟以下几个参数有关系


/proc/sys/kernel/pid_max 增大,线程数量增大,pid_max有最高值,超过之后不再改变,而且32,64位也不一样


/proc/sys/kernel/thread-max 系统可以生成最大线程数量


max_user_process(ulimit -u)centos系统上才有,没有具体研究


/proc/sys/vm/max_map_count 增大,数量增多


线程是非常宝贵的资源,我们要严格控制线程的数量,象上面我们的截图情况,显然线程数量过多。这个是跟我们自己配置了fixed大小的线程池有关系。京东有自己的rpc框架jsf,里面可以针对每个服务端口设置线程大小。


3 Java 线程多影响内存吗

主要的影响如下:


消耗时间:线程的创建和销毁都需要时间,当有大量的线程创建和销毁时,那么这些时间的消耗则比较明显,将导致性能上的缺失


非常耗CPU和内存:大量的线程创建、执行和销毁是非常耗cpu和内存的,这样将直接影响系统的吞吐量,导致性能急剧下降,如果内存资源占用的比较多,还很可能造成OOM


容易导致GC频繁的执行:大量的线程的创建和销毁很容易导致GC频繁的执行,从而发生内存抖动现象,而发生了内存抖动,对于移动端来说,最大的影响就是造成界面卡顿


而针对上述所描述的问题,解决的办法归根到底就是:重用已有的线程,从而减少线程的创建。所以这就涉及到线程池(ExecutorService)的概念了,线程池的基本作用就是进行线程的复用,下面将具体介绍线程池的使用


使用线程池管理线程的优点


节省系统的开销:线程的创建和销毁由线程池维护,一个线程在完成任务后并不会立即销毁,而是由后续的任务复用这个线程,从而减少线程的创建和销毁,节约系统的开销


节省时间:线程池旨在线程的复用,这就可以节约我们用以往的方式创建线程和销毁所消耗的时间,减少线程频繁调度的开销,从而节约系统资源,提高系统吞吐量


提高性能:在执行大量异步任务时提高了性能


方便控制:Java内置的一套ExecutorService线程池相关的api,可以更方便的控制线程的最大并发数、线程的定时任务、单线程的顺序执行等


优先级线程池的优点


从上面我们可以得知,创建一个优先级线程池非常有用,它可以在线程池中线程数量不足或系统资源紧张时,优先处理我们想要先处理的任务,而优先级低的则放到后面再处理,这极大改善了系统默认线程池以FIFO方式处理任务的不灵活


4 java线程占多大的内存,占哪里的内存

说到线程,我们往往想到的是线程安全、线程池,很少会去考虑线程的内存。

那么一个线程占用多大的内存?占用哪里的内存呢?


4.1 占多大的内存

jdk1.4默认的单个线程是占用256k的内存

jdk1.5+默认的单个线程是占用1M的内存

可以通过-Xss参数设定,一般默认就好


4.2 占哪里的内存

这TM还用问?java线程当然是占用jvm的内存啊!(╯‵□′)╯︵┻━┻(手动滑稽)

好,我们做个实验,用jMeter同时并发调用java里某个接口200次,让java里增加大约190个线程(tomcat会有驻留线程,我这是10个),看下堆内存的情况:

5734db5d0a740ebe23601b23699ac5d6.png

从图中看到当线程猛增时,堆内存也猛增,然后堆内存会迅速下降,这是因为堆上new了大量的对象,所以猛增,然后线程执行完后,对象被GC了,所以下降。

上面提到堆内存下降是因为线程执行完了,GC回收了new出来的对象。但从图中看出,堆内存下降后线程数并没有下降,这是为什么呢?

用过线程池的都知道,线程执行完后并不会立即销毁掉,会有一个保活时间,保活时间过了后才会销毁

jdk1.8,每个线程占用1M内存,如果是占用的堆内存,那堆内存应该会增加190M左右,但从图中看并没有,所以线程不是占用的堆内存空间。


实际上,java里每新起一个线程,jvm会向操作系统请求新起一个本地线程,此时操作系统会用空闲的内存空间来分配这个线程。所以java里线程并不会占用

jvm的内存空间,而是会占用操作系统空闲的内存空间,所以不会引起oom,占用的是堆外内存

目录
相关文章
|
8天前
|
安全 Java 测试技术
Java并行流陷阱:为什么指定线程池可能是个坏主意
本文探讨了Java并行流的使用陷阱,尤其是指定线程池的问题。文章分析了并行流的设计思想,指出了指定线程池的弊端,并提供了使用CompletableFuture等替代方案。同时,介绍了Parallel Collector库在处理阻塞任务时的优势和特点。
|
4天前
|
安全 Java 开发者
深入解读JAVA多线程:wait()、notify()、notifyAll()的奥秘
在Java多线程编程中,`wait()`、`notify()`和`notifyAll()`方法是实现线程间通信和同步的关键机制。这些方法定义在`java.lang.Object`类中,每个Java对象都可以作为线程间通信的媒介。本文将详细解析这三个方法的使用方法和最佳实践,帮助开发者更高效地进行多线程编程。 示例代码展示了如何在同步方法中使用这些方法,确保线程安全和高效的通信。
23 9
|
7天前
|
存储 安全 Java
Java多线程编程的艺术:从基础到实践####
本文深入探讨了Java多线程编程的核心概念、应用场景及其实现方式,旨在帮助开发者理解并掌握多线程编程的基本技能。文章首先概述了多线程的重要性和常见挑战,随后详细介绍了Java中创建和管理线程的两种主要方式:继承Thread类与实现Runnable接口。通过实例代码,本文展示了如何正确启动、运行及同步线程,以及如何处理线程间的通信与协作问题。最后,文章总结了多线程编程的最佳实践,为读者在实际项目中应用多线程技术提供了宝贵的参考。 ####
|
4天前
|
监控 安全 Java
Java中的多线程编程:从入门到实践####
本文将深入浅出地探讨Java多线程编程的核心概念、应用场景及实践技巧。不同于传统的摘要形式,本文将以一个简短的代码示例作为开篇,直接展示多线程的魅力,随后再详细解析其背后的原理与实现方式,旨在帮助读者快速理解并掌握Java多线程编程的基本技能。 ```java // 简单的多线程示例:创建两个线程,分别打印不同的消息 public class SimpleMultithreading { public static void main(String[] args) { Thread thread1 = new Thread(() -> System.out.prin
|
7天前
|
Java
JAVA多线程通信:为何wait()与notify()如此重要?
在Java多线程编程中,`wait()` 和 `notify()/notifyAll()` 方法是实现线程间通信的核心机制。它们通过基于锁的方式,使线程在条件不满足时进入休眠状态,并在条件满足时被唤醒,从而确保数据一致性和同步。相比其他通信方式,如忙等待,这些方法更高效灵活。 示例代码展示了如何在生产者-消费者模型中使用这些方法实现线程间的协调和同步。
21 3
|
6天前
|
安全 Java
Java多线程集合类
本文介绍了Java中线程安全的问题及解决方案。通过示例代码展示了使用`CopyOnWriteArrayList`、`CopyOnWriteArraySet`和`ConcurrentHashMap`来解决多线程环境下集合操作的线程安全问题。这些类通过不同的机制确保了线程安全,提高了并发性能。
|
7天前
|
Java
java小知识—进程和线程
进程 进程是程序的一次执行过程,是系统运行的基本单位,因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程。简单来说,一个进程就是一个执行中的程序,它在计算机中一个指令接着一个指令地执行着,同时,每个进程还占有某些系统资源如CPU时间,内存空间,文件,文件,输入输出设备的使用权等等。换句话说,当程序在执行时,将会被操作系统载入内存中。 线程 线程,与进程相似,但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间做切换工作时,负担要比
17 1
|
7天前
|
Java UED
Java中的多线程编程基础与实践
【10月更文挑战第35天】在Java的世界中,多线程是提升应用性能和响应性的利器。本文将深入浅出地介绍如何在Java中创建和管理线程,以及如何利用同步机制确保数据一致性。我们将从简单的“Hello, World!”线程示例出发,逐步探索线程池的高效使用,并讨论常见的多线程问题。无论你是Java新手还是希望深化理解,这篇文章都将为你打开多线程的大门。
|
8天前
|
安全 Java 编译器
Java多线程编程的陷阱与最佳实践####
【10月更文挑战第29天】 本文深入探讨了Java多线程编程中的常见陷阱,如竞态条件、死锁、内存一致性错误等,并通过实例分析揭示了这些陷阱的成因。同时,文章也分享了一系列最佳实践,包括使用volatile关键字、原子类、线程安全集合以及并发框架(如java.util.concurrent包下的工具类),帮助开发者有效避免多线程编程中的问题,提升应用的稳定性和性能。 ####
34 1
|
11天前
|
存储 设计模式 分布式计算
Java中的多线程编程:并发与并行的深度解析####
在当今软件开发领域,多线程编程已成为提升应用性能、响应速度及资源利用率的关键手段之一。本文将深入探讨Java平台上的多线程机制,从基础概念到高级应用,全面解析并发与并行编程的核心理念、实现方式及其在实际项目中的应用策略。不同于常规摘要的简洁概述,本文旨在通过详尽的技术剖析,为读者构建一个系统化的多线程知识框架,辅以生动实例,让抽象概念具体化,复杂问题简单化。 ####