Автор оригинала: Flaviu Cicio.
1. Обзор
На протяжении многих лет производительность систем, которые мы используем, росла в геометрической прогрессии. Следовательно, количество потоков, которые поддерживает виртуальная машина Java, также увеличилось.
Но сколько мы на самом деле можем создать? Ответ не является точным числом, потому что он зависит от множества факторов.
Мы обсудим несколько этих факторов и то, как они влияют на количество потоков, которые мы можем создать в виртуальной машине Java.
2. Стековая память
Одним из наиболее важных компонентов потока является его стек. Максимальный размер стека и количество создаваемых потоков напрямую зависят от объема доступной системной памяти.
Таким образом, увеличение объема памяти также увеличивает максимальное количество потоков, которые мы можем запускать в системе. Более подробную информацию о размере стека можно найти в нашей статье Настройка размеров стека в JVM .
Наконец, стоит упомянуть, что, начиная с Java 11, JVM не агрессивно фиксирует всю зарезервированную память для стека. Это помогает увеличить количество потоков, которые мы можем запускать. Другими словами, даже если мы увеличим максимальный размер стека, объем памяти, используемой потоком, будет зависеть от фактического размера стека.
3. Кучная память
Куча напрямую не влияет на количество потоков, которые мы можем выполнить. Но он также использует ту же системную память.
Таким образом, увеличение размера кучи ограничивает доступную память для стека , тем самым уменьшая максимальное количество потоков, которые мы можем создать.
4. Выбор операционной системы
При создании нового потока Java создается новый поток собственной ОС, который напрямую связан с потоком виртуальной машины.
Таким образом, операционная система контролирует управление потоком.
Кроме того, могут применяться различные ограничения в зависимости от типа операционной системы.
В следующих подразделах мы рассмотрим эти аспекты для наиболее распространенных систем.
4.1. Linux
Системы на базе Linux на уровне ядра рассматривают потоки как процессы. Это, ограничения процесса, такие как параметр pid_max kernel, напрямую повлияют на количество потоков, которые мы можем создать.
Другим параметром ядра является threads-max , который описывает общее максимальное количество потоков.
Мы можем получить все эти параметры, выполнив ядро sysctl.<имя параметра> .
Наконец, существует ограничение на максимальное количество процессов на пользователя, которое можно получить с помощью команды ulimit -u .
4.2. Окна
На компьютерах с Windows для потоков не задано никаких ограничений. Таким образом, мы можем создавать столько потоков, сколько захотим, пока в нашей системе не закончится доступная системная память.
4.3. macOS
Существует два основных ограничения для систем, работающих под управлением macOS, определяемых двумя параметрами ядра:
- num_threads представляет общее максимальное количество потоков, которые могут быть созданы
- num_task threads представляет максимальное количество потоков на процесс
Значения этих параметров можно получить, выполнив команду sysctl kern. <имя параметра>.
Один момент, о котором стоит упомянуть, заключается в том, что при достижении одного из этих пределов будет выдан OutOfMemoryError , что может ввести в заблуждение.
5. Виртуальные потоки
Мы можем еще больше увеличить количество потоков , которые мы можем создать, используя легкие виртуальные потоки, которые поставляются с Project Loom, который еще не доступен для общественности.
Виртуальные потоки создаются JVM и не используют потоки ОС , что означает, что мы можем буквально создавать миллионы из них одновременно.
6. Заключение
В этой статье мы рассмотрели наиболее важные аспекты, которые могут повлиять на максимальное количество потоков, которые могут быть созданы в виртуальной машине Java.
Однако в большинстве случаев увеличение лимита вряд ли навсегда решит проблемы масштабируемости. Нам нужно будет рассмотреть возможность переосмысления реализации приложения или даже применения горизонтального масштабирования.