【225期】面试官：公司项目中Java的多线程一般用在哪些场景？

来源：cnblogs.com/kenshinobiy/p/4671314.html

多线程使用的主要目的在于：

1、吞吐量：你做WEB，容器帮你做了多线程，但是他只能帮你做请求层面的。简单的说，可能就是一个请求一个线程。或多个请求一个线程。如果是单线程，那同时只能处理一个用户的请求。

2、伸缩性：也就是说，你可以通过增加CPU核数来提升性能。如果是单线程，那程序执行到死也就利用了单核，肯定没办法通过增加CPU核数来提升性能。

鉴于是做WEB的，第1点可能你几乎不涉及。那这里我就讲第二点吧。

举个简单的例子：

假设有个请求，这个请求服务端的处理需要执行3个很缓慢的IO操作（比如数据库查询或文件查询），那么正常的顺序可能是（括号里面代表执行时间）：

读取文件1 （10ms）
处理1的数据（1ms）
读取文件2 （10ms）
处理2的数据（1ms）
读取文件3 （10ms）
处理3的数据（1ms）
整合1、2、3的数据结果（1ms）

单线程总共就需要34ms。

那如果你在这个请求内，把ab、cd、ef分别分给3个线程去做，就只需要12ms了。

所以多线程不是没怎么用，而是，你平常要善于发现一些可优化的点。然后评估方案是否应该使用。假设还是上面那个相同的问题：但是每个步骤的执行时间不一样了。

读取文件1 （1ms）
处理1的数据（1ms）
读取文件2 （1ms）
处理2的数据（1ms）
读取文件3 （28ms）
处理3的数据（1ms）
整合1、2、3的数据结果（1ms）

单线程总共就需要34ms。

如果还是按上面的划分方案（上面方案和木桶原理一样，耗时取决于最慢的那个线程的执行速度），在这个例子中是第三个线程，执行29ms。那么最后这个请求耗时是30ms。比起不用单线程，就节省了4ms。但是有可能线程调度切换也要花费个1、2ms。因此，这个方案显得优势就不明显了，还带来程序复杂度提升。不太值得。

那么现在优化的点，就不是第一个例子那样的任务分割多线程完成。而是优化文件3的读取速度。可能是采用缓存和减少一些重复读取。

首先，假设有一种情况，所有用户都请求这个请求，那其实相当于所有用户都需要读取文件3。那你想想，100个人进行了这个请求，相当于你花在读取这个文件上的时间就是28×100=2800ms了。那么，如果你把文件缓存起来，那只要第一个用户的请求读取了，第二个用户不需要读取了，从内存取是很快速的，可能1ms都不到。

伪代码：

public class MyServlet extends Servlet{
    private static ConcurrentHashMap<String, FutureTask> fileName2Data = new ConcurrentHashMap<String, FutureTask>();
    private static ExecutorService exec = Executors.newCacheThreadPool();
    private void processFile3(String fName){
        FutureTask data = fileName2Data.get(fName);
        //“偶然”-- 1000个线程同时到这里，同时发现data为null
        if(data==null){
            data = newFutureTask(fName);
            FutureTask old = fileName2Data.putIfAbsent(fName, data);
            if(old==null){
                data = old;
            }else{
                exec.execute(data);
            }
        }
        String d = data.get();
        //process with data
    }
     
    private FutureTask newFutureTask(final String file){
        return  new FutureTask(new Callable<String>(){
            public String call(){
                return readFromFile(file);
            }
 
            private String readFromFile(String file){return "";}
        }
    }
}