java - 为什么线程 10000 次 start() 调用比 10000 次 run() 调用花费更多时间？

Question

我在线程上做一个 hello world，我使用 run() 调用(这只是一个普通的方法调用)创建了一个简单线程，并使用 start 创建了一个重复线程() 调用产生另一个线程来处理，但是，start() 调用所花费的时间比 run() 调用所花费的时间多，后者不是线程调用，为什么会这样？

开始调用时间:00:00:08:300

    long time = System.currentTimeMillis();

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        Thread thread = new Thread(new Car());
        thread.setName(Integer.toString(i));
        thread.start();
    }

    long completedIn = System.currentTimeMillis() - time;

    System.out.println(DurationFormatUtils.formatDuration(completedIn,
            "HH:mm:ss:SS"));

运行调用时间:00:00:01:366

    long time = System.currentTimeMillis();

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        Thread thread = new Thread(new Car());
        thread.setName(Integer.toString(i));
        thread.run();
    }

    long completedIn = System.currentTimeMillis() - time;

    System.out.println(DurationFormatUtils.formatDuration(completedIn,
            "HH:mm:ss:SS"));

Answer 1

从评论到接受的回复:“您对此有何建议？”

是的，不要直接使用线程。从 Java 5 开始，我们有了 java.util.concurrent 框架，可以简化线程和任务管理。

创建线程的成本很高。

即使在线程运行您想要的任务之前，也必须创建它，这是一个非常漫长的过程。正是出于这个原因，我们有了线程池的概念。

您不必在每次要执行并发任务时都创建新线程，而是先创建线程，然后在需要时向它们发送任务。

线程池作为第二个优势。当任务完成时，线程并没有被销毁，而是保持活跃以运行下一个任务，因此线程创建成本只发生一次，在初始化时。

那么您如何使用这些概念呢？

首先创建一个带线程池的executor。为了简单起见，我们创建了一个包含 100 个线程的线程池(因为您想要模拟 100 个并发调用的负载):

ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(100);

然后你将提交你的任务:

long time = System.currentTimeMillis();
for (int i=0; i<100000; i++) {
  pool.execute(new Car());
}

重要的是，在停止程序之前，您将等待所有任务完成!!!

pool.shutdown(); //Do no longer accept new tasks.
pool.awaitTermination(1, TimeUnit.HOURS); //Wait for up to one hour for all tasks to finish.
long completedIn = System.currentTimeMillis() - time;
System.out.println(DurationFormatUtils.formatDuration(completedIn,
            "HH:mm:ss:SS"));

在您的线程代码中，您没有等待线程完成它们的工作，实际上您测量的是线程创建时间，而不是任务运行时间。

代码的作用是什么？

executor.execute 方法在线程内执行提供的任务。这里它使用 100 个线程中的一个，并让它执行任务。

如果任务超过 100 个会怎样？

使用 100 个线程，您不能运行超过 100 个并发任务。其他任务将排队，直到一个任务完成，这样一个线程可用于执行它。这是确保您不会创建过多线程和 OutOfMemory 或其他令人讨厌的事情的好方法。

您应该使用多少线程？

这取决于您要执行的任务类型。

如果它像一个 web 服务器，你主要是 IO bound 等待数据库获取数据然后网络发送响应，你的线程将大部分时间在等待。所以即使是一个 CPU 也会受益于十几个，甚至一百个线程。即使更多线程开始减慢整个应用程序，它也允许处理用户请求，而不是让它等待，或者只是拒绝响应。

如果您的任务受 CPU 限制，您会希望每个 CPU 核心执行一个任务，以便最大限度地利用硬件但限制上下文切换的开销。使用 4 核超线程 CPU，您最多可以达到 8 个并发线程。

此响应只是一个简短的介绍...您将通过查看 java.util.concurrent 包和阅读一些教程来了解更多信息。