CPU密集型 IO密集型
一：CPU密集型：
定義：CPU密集型也是指計算密集型，大部分時間用來做計算邏輯判斷等CPU動作的程式稱為CPU密集型任務，該型別的任務需要進行大量的計算，主要消耗CPU資源， 這種計算密集型任務雖然也可以用多任務完成，但是任務越多，花在任務切換的時間就越多，CPU執行任務的效率就越低，所以，要最高效地利用CPU，計算密集型任務同時進行的數量應當等于CPU的核心數，
特點：
01：CPU 使用率較高（也就是經常計算一些復雜的運算，邏輯處理等情況）非常多的情況下使用
02：針對單臺機器，最大執行緒數一般只需要設定為CPU核心數的執行緒個數就可以了
03：這一型別多出現在開發中的一些業務復雜計算和邏輯處理程序中，
代碼示例：
1 package pool; 2 3 import java.util.concurrent.Executors; 4 import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; 5 import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; 6 import java.util.concurrent.TimeUnit; 7 8 public class Demo02 { 9 public static void main(String[] args) { 10 //自定義執行緒池！ 作業中只會使用 ThreadPoolExecutor 11 12 /** 13 * 最大執行緒該如何定義（執行緒池的最大的大小如何設定！） 14 * 1、CPU 密集型，幾核，就是幾，可以保持CPU的效率最高！ 15 */ 16 17 //獲取電腦CPU核數 18 System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); //8核 19 20 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor( 21 2, //核心執行緒池大小 22 Runtime.getRuntime().availableProcessors(), //最大核心執行緒池大小（CPU密集型，根據CPU核數設定） 23 3, //超時了沒有人呼叫就會釋放 24 TimeUnit.SECONDS, //超時單位 25 new LinkedBlockingDeque<>(3), //阻塞佇列 26 Executors.defaultThreadFactory(), //執行緒工廠，創建執行緒的，一般不用動 27 new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy()); //銀行滿了，還有人進來，不處理這個人的，拋出例外 28 29 try { 30 //最大承載數，Deque + Max (佇列執行緒數+最大執行緒數) 31 //超出 拋出 RejectedExecutionException 例外 32 for (int i = 1; i <= 9; i++) { 33 //使用了執行緒池之后，使用執行緒池來創建執行緒 34 threadPool.execute(()->{ 35 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok"); 36 }); 37 } 38 } catch (Exception e) { 39 e.printStackTrace(); 40 } finally { 41 //執行緒池用完，程式結束，關閉執行緒池 42 threadPool.shutdown(); //（為確保關閉，將關閉方法放入到finally中） 43 } 44 } 45 }
二：IO密集型：
定義：IO密集型任務指任務需要執行大量的IO操作，涉及到網路、磁盤IO操作，對CPU消耗較少，其消耗的主要資源為IO，
我們所接觸到的 IO ，大致可以分成兩種：磁盤 IO和網路 IO，
01：磁盤 IO ，大多都是一些針對磁盤的讀寫操作，最常見的就是檔案的讀寫，假如你的資料庫、 Redis 也是在本地的話，那么這個也屬于磁盤 IO，
02：網路 IO ，這個應該是大家更加熟悉的，我們會遇到各種網路請求，比如 http 請求、遠程資料庫讀寫、遠程 Redis 讀寫等等，
IO 操作的特點就是需要等待，我們請求一些資料，由對方將資料寫入緩沖區，在這段時間中，需要讀取資料的執行緒根本無事可做，因此可以把 CPU 時間片讓出去，直到緩沖區寫滿，
既然這樣，IO 密集型任務其實就有很大的優化空間了（畢竟存在等待）：
CPU 使用率較低，程式中會存在大量的 I/O 操作占用時間，導致執行緒空余時間很多，所以通常就需要開CPU核心數兩倍的執行緒，當執行緒進行 I/O 操作 CPU 空閑時，執行緒等待時間所占比例越高，就需要越多執行緒，啟用其他執行緒繼續使用 CPU，以此提高 CPU 的使用率；執行緒 CPU 時間所占比例越高，需要越少的執行緒，這一型別在開發中主要出現在一些計算業務頻繁的邏輯中，
代碼示例：
1 package pool; 2 3 import java.util.concurrent.Executors; 4 import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque; 5 import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor; 6 import java.util.concurrent.TimeUnit; 7 8 public class Demo02 { 9 public static void main(String[] args) { 10 //自定義執行緒池！ 作業中只會使用 ThreadPoolExecutor 11 12 /** 13 * 最大執行緒該如何定義（執行緒池的最大的大小如何設定！） 14 * 2、IO 密集型 >判斷你程式中十分耗IO的執行緒 15 * 程式 15個大型任務 io十分占用資源！ （最大執行緒數設定為30） 16 * 設定最大執行緒數為十分耗io資源執行緒個數的2倍 17 */ 18 19 //獲取電腦CPU核數 20 System.out.println(Runtime.getRuntime().availableProcessors()); //8核 21 22 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor( 23 2, //核心執行緒池大小 24 16, //若一個IO密集型程式有15個大型任務且其io十分占用資源！（最大執行緒數設定為 2*CPU 數目） 25 3, //超時了沒有人呼叫就會釋放 26 TimeUnit.SECONDS, //超時單位 27 new LinkedBlockingDeque<>(3), //阻塞佇列 28 Executors.defaultThreadFactory(), //執行緒工廠，創建執行緒的，一般不用動 29 new ThreadPoolExecutor.DiscardOldestPolicy()); //佇列滿了，嘗試和最早的競爭，也不會拋出例外 30 31 try { 32 //最大承載數，Deque + Max (佇列執行緒數+最大執行緒數) 33 //超出 拋出 RejectedExecutionException 例外 34 for (int i = 1; i <= 9; i++) { 35 //使用了執行緒池之后，使用執行緒池來創建執行緒 36 threadPool.execute(()->{ 37 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" ok"); 38 }); 39 } 40 } catch (Exception e) { 41 e.printStackTrace(); 42 } finally { 43 //執行緒池用完，程式結束，關閉執行緒池 44 threadPool.shutdown(); //（為確保關閉，將關閉方法放入到finally中） 45 } 46 } 47 }
接下來我們進行一一分析：
1：高并發、任務執行時間短的業務，執行緒池執行緒數可以設定為CPU核數+1，減少執行緒背景關系的切換
2：并發不高、任務執行時間長的業務這就需要區分開看了：
a）假如是業務時間長集中在IO操作上，也就是IO密集型的任務，因為IO操作并不占用CPU，所以不要讓所有的CPU閑下來，可以適當加大執行緒池中的執行緒數目，讓CPU處理更多的業務
b）假如是業務時間長集中在計算操作上，也就是計算密集型任務，這個就沒辦法了，執行緒池中的執行緒數設定得少一些，減少執行緒背景關系的切換
（其實從一二可以看出無論并發高不高，對于業務中是否是cpu密集還是I/O密集的判斷都是需要的當前前提是你需要優化性能的前提下）
3：并發高、業務執行時間長，解決這種型別任務的關鍵不在于執行緒池而在于整體架構的設計，看看這些業務里面某些資料是否能做快取是第一步，我們的專案使用的時redis作為快取（這類非關系型資料庫還是挺好的），增加服務器是第二步（一般政府專案的首先，因為不用對專案技術做大改動，求一個穩，但前提是資金充足），至于執行緒池的設定，設定參考 2 ，最后，業務執行時間長的問題，也可能需要分析一下，看看能不能使用中間件（任務時間過長的可以考慮拆分邏輯放入佇列等操作）對任務進行拆分和解耦，
三.：總結：
01：一個計算為主的程式（CPU密集型程式），多執行緒跑的時候，可以充分利用起所有的 CPU 核心數，比如說 8 個核心的CPU ,開8 個執行緒的時候，可以同時跑 8 個執行緒的運算任務，此時是最大效率，但是如果執行緒遠遠超出 CPU 核心數量，反而會使得任務效率下降，因為頻繁的切換執行緒也是要消耗時間的，因此對于 CPU 密集型的任務來說，執行緒數等于 CPU 數是最好的了，
02：如果是一個磁盤或網路為主的程式（IO密集型程式），一個執行緒處在 IO 等待的時候，另一個執行緒還可以在 CPU 里面跑，有時候 CPU 閑著沒事干，所有的執行緒都在等著 IO，這時候他們就是同時的了，而單執行緒的話此時還是在一個一個等待的，我們都知道 IO 的速度比起 CPU 來是很慢的，此時執行緒數等于CPU核心數的兩倍是最佳的，
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標籤：Java