Java面試題,Java虛擬機相關內容面試題及答案

McGovernTheory在StackOverflow提了這樣一個問題:Java虛擬機最多支持多少個線程?跟虛擬機開發商有關麼?跟操作系統呢?還有其他的因素嗎?

其實這取決於你使用的CPU,操作系統,其他進程正在做的事情,你使用的Java的版本,還有其他的因素。我曾經見過一臺Windows服務器在宕機之前有超過6500個線程。當然,大多數線程什麼事情也沒有做。一旦一臺機器上有差不多6500個線程(Java裏面),機器就會開始出問題,並變得不穩定。

以我的經驗來看,JVM容納的線程與計算機本身性能是正相關的。當然了,你要有足夠的本機內存,並且給Java分配了足夠的內存,讓每個線程都可以擁有棧(虛擬機棧),可以做任何想做的事情。任何一臺擁有現代CPU(AMD或者是Intel最近的幾代)和1-2G內存(取決於操作系統)的機器很容易就可以支持有上千個線程的Java虛擬機。

如果你需要一個更精確的答案,最好是自己做壓測。

這裏有很多的參數(可以設置)。對於特定的虛擬機,都會有自己的運行時參數。(最大線程數)一定程度上由操作系統決定的:底層的操作系統要給線程提供哪些支持?施加哪些限制?虛擬機使用的是原生的操作系統的線程還是red thread或者green thread?

操作系統提供的支持是另一個問題。如果你向下面這樣寫Java程序:

class DieLikeADog {

public static void main(String[] argv){

for(;;){

new Thread(new SomeRunaable).start();

}

}

}

(不要抱怨語法細節,這纔剛剛開始)那你當然希望能得到成百上千個運行的線程。但是,創建一個線程的成本是相對較大的,(過多線程)調度的開銷會變得突出。能否讓這些線程做有用的事情還不確定。

升級版

好了,迫不及待了!下面是我的一個加了點潤色的小的測試程序:

public class DieLikeADog {

private static Object s = new Object();

private static int count = 0;

public static void main(String[] argv){

for(;;){

new Thread(new Runnable(){

public void run(){

synchronized(s){

count += 1;

System.err.println("New thread #"+count);

}

for(;;){

try {

Thread.sleep(1000);

} catch (Exception e){

System.err.println(e);

}

}

}

}).start();

}

}

}

在Intel的OS/X 10.5.6系統上,Java 5的輸出如下:

New thread #2547

New thread #2548

New thread #2549

Can't create thread: 5

New thread #2550

Exception in thread "main" java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread

at java.lang.Thread.start0(Native Method)

at java.lang.Thread.start(Thread.java:592)

at DieLikeADog.main(DieLikeADog.java:6)

讀了Charlie Martin的回覆以後,我很想知道堆內存的大小是否能夠給創建的線程數帶來不同,然後我就被結果驚呆了:在Vista Home Premium SP1系統上,使用JDK 1.6.0_11,設置堆內存的大小從2M到1024M來執行Charlie的測試程序。比如:創建2M的堆內存,我使用的虛擬機參數是:-Xms2m -Xmx2m.

下面是我的測試結果:

2 mb --> 5744 threads

4 mb --> 5743 threads

8 mb --> 5735 threads

12 mb --> 5724 threads

16 mb --> 5712 threads

24 mb --> 5687 threads

32 mb --> 5662 threads

48 mb --> 5610 threads

64 mb --> 5561 threads

96 mb --> 5457 threads

128 mb --> 5357 threads

192 mb --> 5190 threads

256 mb --> 5014 threads

384 mb --> 4606 threads

512 mb --> 4202 threads

768 mb --> 3388 threads

1024 mb --> 2583 threads

所以,堆的大小確實很重要。但是,堆大小和最大線程數卻是呈反比例關係。這太詭異了!

絕對理論上的最大線程數是進程的用戶地址空間除以線程棧的大小(現實中,如果內存全部給線程棧使用,就不會有能運行的程序了)。因此,以32位Windows系統爲例,每一個進程的用戶地址空間是2G,假如每個線程棧的大小是128K,最多會有16384(=210241024 / 128)個線程。實際在XP系統上,我發現大約能啓動13000個線程。

然後,我認爲,你的問題本質上是:(a)你是否可以在你的代碼中有效的管理許多的線程,不讓他們做很顯然是愚蠢的事情(比如:讓他們在同一個object對象上等待隨後被調用notifyAll()…),(b)操作系統是否可以有效地管理這許多線程。基本上來說,如果(a)的答案是”yes”的話,(b)的答案也是”yes”。

很巧的是,你可以在Thread的構造函數中設置線程棧的大小,但是,你不需要也不應該把這個和虛擬機參數弄混淆。

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