Java 8与Runtime.getRuntime().availableProcessors()

lambda表达式以及并行流。官方承诺你写出来的代码更运行得更快。流会自动经过Fork/Join池并行地执行。我听过一些关于Java 8的主题的演讲，不过在这个很是关键的点上它们都说的有点问题。我计划在后续的文章中对并行流进行下深刻的讲解，在这以前我先花点时间仔细地分析下它。关于这个问题，我只想问大家一个很是简单的问题，不过也是一个很是重要的问题，由于它是不少问题的关键所在。这个问题是：
这些并行操做的线程都是从哪来的？

在Java 8里，咱们有一个通用的Fork/Join池，咱们能够经过ForkJoinPool.commonPool()来访问它。并行流，并行排序，CompletableFuture等都会用到它。当你构造一个Fork/Join池的时候，一般你都没有指定最大线程数。你只是指定了一个指望的并发数，也就是说你但愿在运行时的同一时间有多少活跃的线程。当线程被阻塞在一个phaser的时候，会建立另外一个线程来保证池里有足够的活跃线程。这个phaser就是触发这个行为的同步器。Fork/Join池最大的线程数是32767，但在远没达到这个数量时，在大多数操做系统上就会抛出OutOfMemoryError异常了。在这段示例代码中，我会不断建立新的RecursiveAction真到达到第一个阶段（也就是到达了200个线程）。若是咱们增长到一个更大的数字，好比说到100000，这段代码就会失败了。

import java.util.concurrent.*;

public class PhaserForkJoin {
  public static void main(String... args) {
    ForkJoinPool common = ForkJoinPool.commonPool();
    Phaser phaser = new Phaser(200);
    common.invoke(new PhaserWaiter(phaser));
  }

  private static class PhaserWaiter extends RecursiveAction {
    private final Phaser phaser;

    private PhaserWaiter(Phaser phaser) {
      this.phaser = phaser;
      System.out.println(ForkJoinPool.commonPool().getPoolSize());
    }

    protected void compute() {
      if (phaser.getPhase() > 0) return; // we've passed first phase
      PhaserWaiter p1 = new PhaserWaiter(phaser);
      p1.fork();
      phaser.arriveAndAwaitAdvance();
      p1.join();
    }
  }
}
 

Fork/Join池没有一个最大线程数，只有一个指望并发数，这是指咱们但愿同时有多少个活跃线程。

通用池是颇有用的，由于它意味着不一样类型的做业能够共享同一个池，而不用超出代码所运行的机器上指望并发数。固然了，若是一个线程因为非Phaser的其它缘由阻塞了，那可能这个通用池的表现就和预期的不太同样了。

什么是通用FJ池的默认的指望并发数？

一般的FJ池的指望并发数的默认值是Runtime.getRuntime().availableProcessors() -1。若是你在一个双核的机器上经过Arrays.parallelSort()来运行并行排序的话，默认使用的是普通的Arrays.sort()方法。尽管Oracle的官方文档可能许诺你能够得到性能提高，可是你在一个双核的机器上可能彻底看不着任何提高。

然而，更大的问题在于Runtime.getRuntime().availableProcessors()也并不是都能返回你所指望的数值。好比说，在个人双核1-2-1机器上，它返回的是2，这是对的。不过在个人1-4-2机器 上，也就是一个CPU插槽，4核，每一个核2个超线程，这样的话会返回8。不过我其实只有4个核，若是代码的瓶颈是在CPU这块的话，我会有7个线程在同时 竞争CPU周期，而不是更合理的4个线程。若是个人瓶颈是在内存这的话，那这个测试我能够得到7倍的性能提高。

不过这还没完！Java Champions上的一个哥们发现了一种状况，他有一台16-4-2的机器 （也就是16个CPU插槽，每一个CPU4个核，每核两个超线程，返回的值竟然是16！从个人i7 Macbook pro上的结果来看，我以为应该返回的是16*4*2=128。在这台机器上运行Java 8的话，它只会将通用的FJ池的并发数设置成15。正如 Brian Goetz所指出的，“虚拟机其实不清楚什么是处理器，它只是去请求操做系统返回一个值。一样的，操做系统也不知道怎么回事，它是去问的硬件设备。硬件会告诉它一个值，一般来讲是硬件线程数。操做系统相信硬件说的，而虚拟机又相信操做系统说的。”

所幸的是还有一个解决方案。启动的时候，你能够经过系统属性 java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism来设置通用池的并发数。也就是说，咱们能够经过-Djava.util.concurrent.ForkJoinPool.common.parallelism=128来启动这段程序，如今你能够看到它的并发数是128了：

import java.util.concurrent.*;

public class ForkJoinPoolCommon {
  public static void main(String... args) {
    System.out.println(ForkJoinPool.commonPool());
  }
}
   

还有两个控制通用池的额外的系统属性。若是你但愿处理未捕获异常的话，你能够经过java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.exceptionHandler来指定一个处理类。若是你但愿有本身的线程工厂的话，能够经过 java.util.concurrent.ForkJoinPool.common.threadFactory来配置。默认的Fork/Join池的工厂生成的是守护线程，可能你的应用里面不但愿使用它。不过若是你这么作的话请当心——这样你就没法关闭这个通用池了。