Warum ist das Erstellen eines Java-Threads so teuer?

Warum das Erstellen eines Threads teuer ist

In der Java-Dokumentation heißt es, dass das Erstellen eines Threads ein teurer Vorgang ist. Aber was genau macht es kostspielig?

Thread-Lebenszyklus-Overhead

Das Erstellen und Beenden von Threads verursacht einen erheblichen Overhead. Die JVM und das Betriebssystem nehmen an verschiedenen Vorgängen teil, wie zum Beispiel:

• Zuweisung und Initialisierung eines großen Speicherblocks für den Thread-Stack
• Systemaufrufe durchführen, um den nativen Thread beim Host zu registrieren Betriebssystem
• Erstellen und Initialisieren von Deskriptoren für den Thread innerhalb der JVM-Daten Strukturen

Ressourcenverbrauch

Threads verbrauchen während ihrer gesamten Lebensdauer Ressourcen, einschließlich:

• Thread-Stack-Speicher
• Vom Stapel aus erreichbare Objekte
• JVM- und Betriebssystem-Thread Deskriptoren

Plattformvariabilität

Die spezifischen Kosten variieren je nach Plattform. Allerdings ist die Thread-Erstellung im Allgemeinen kein billiger Vorgang auf einer Java-Plattform.

Benchmarking-Daten

Benchmarking zeigt an, dass die Erstellung eines Threads auf einer Sun Java 1.4.1-Plattform erfolgt Ein 2002er Xeon-Prozessor führte zu einer Erstellungsrate von etwa 4000 Threads pro Sekunde. Modernere Plattformen bieten schnellere Erstellungszeiten, aber trotzdem bleibt die Thread-Erstellung deutlich teurer als die Wiederverwendung von Threads aus einem Thread-Pool.

Green Threads vs. Native Threads

Grüne Threads, die in Software implementiert sind und nicht auf nativen Threads basieren, können günstiger in der Erstellung sein. Sie bringen jedoch andere Leistungseinbußen mit sich.

Project Loom

Das OpenJDK Loom-Projekt zielt darauf ab, leichtgewichtige virtuelle Threads als Alternative zu Standard-Java-Threads einzuführen. Virtuelle Threads kombinieren Aspekte nativer und grüner Threads und bieten potenzielle Kostensenkungen.

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