优化Redis本地线程池，克服不足（redis本地线程池不足）

Redis作为高性能、高可用的NoSQL数据库，拥有较高的并发请求处理能力。然而，Redis线程模型是基于单线程的，虽然可以通过多路复用技术实现并发IO，但在处理密集计算任务时还是存在一定的不足。为了克服这个问题，Redis引入了本地线程池机制，将计算任务分摊给多个线程处理，提升了处理密集计算任务的效率。然而，在使用过程中，我们发现它还存在一些不足，需要进行优化。

Redis本地线程池的不足：

1. 线程调度开销过高

使用多个线程处理任务时，由于线程的启动和调度需要时间，所以会存在一定的开销。如果任务很小，线程的调度开销可能会比任务本身的计算开销还要大，这样会浪费较多的资源。

2. 线程竞争问题

多个线程同时竞争同一个任务时，由于多个线程都可以获取并处理该任务，会出现线程竞争问题，可能会造成资源浪费，降低系统的性能。

3. 线程数不好控制

Redis本地线程池默认设置的线程数量是由Redis的配置文件决定的。但有时候我们难以确定需要多少个线程来处理任务，如果设置的线程数量不当，可能无法达到最优化的效果。

优化Redis本地线程池：

1. 尽量避免任务拆分

如果任务本身较小，可以不使用本地线程池，直接由Redis单线程处理任务。这比使用本地线程池还要更加高效。

2. 避免过多线程的开启和关闭

线程池中线程数量的调整需要开启和关闭线程，这会导致线程上下文的切换，产生一定的开销。因此，我们可以预先创建一批线程，一直保持空闲状态，当需要处理计算任务时直接利用这些空闲线程，尽量减少线程的开启和关闭。

3. 减少线程竞争的情况

针对多线程竞争问题，可以通过限制同一时间内只能有一个线程获取并处理任务的方式来减小线程竞争的情况。

4. 动态调整线程数量

为了兼顾不同场景下线程的数量设置，可以在系统负载较高时，动态增加线程数量，以达到更好的性能；负载较低时，可以适当减少线程数量，以最小化线程上下文切换的开销。

代码示例：

1. 创建线程池

“`java

public class RedisThreadPool {

private final int coreSize;

private final int maxSize;

private final BlockingQueue queue;

private final ThreadFactory factory;

private volatile int curSize;

private volatile boolean isShutdown;

public RedisThreadPool(int coreSize, int maxSize,

BlockingQueue queue,

ThreadFactory factory) {

this.coreSize = coreSize;

this.maxSize = maxSize;

this.queue = queue;

this.factory = factory;

this.curSize = 0;

this.isShutdown = false;

}

public void execute(Runnable task) throws InterruptedException {

if (isShutdown) {

throw new InterruptedException(“The thread pool is shutdown”);

}

synchronized (this) {

if (curSize

// 当前线程数小于核心线程数时，直接创建新的线程去执行任务

new Thread(task).start();

} else {

// 否则将任务加入任务队列，等待线程池中的某个线程去执行

queue.put(task);

}

public void shutdown() {

this.isShutdown = true;

// 将所有任务从队列中清空

queue.clear();

}


2. 动态调整线程数量：

```java
public class RedisDynamicThreadPool extends RedisThreadPool {
    private final int keepAliveTime;
    private final int activeThreadCount;
    public RedisDynamicThreadPool(int coreSize, int maxSize, BlockingQueue queue, ThreadFactory factory, int keepAliveTime, int activeThreadCount) {
        super(coreSize, maxSize, queue, factory);
        this.keepAliveTime = keepAliveTime;
        this.activeThreadCount = activeThreadCount;
    }
    @Override
    public void execute(Runnable task) throws InterruptedException {
        if (isShutdown) {
            throw new InterruptedException("The thread pool is shutdown");
        }

        synchronized (this) {
            if (curSize 
                // 当前线程数小于核心线程数时，直接创建新的线程去执行任务
                new Thread(task).start();
                curSize++;
            } else if (curSize 
                // 线程池中有空闲线程，可以直接使用空闲线程处理任务
                Thread thread = new Thread(new Worker(queue));
                thread.start();
                curSize++;
            } else {
                // 否则将任务加入任务队列，等待线程池中的某个线程去执行
                queue.put(task);
                // 如果任务队列已满，需要动态增加线程数
                if (queue.size() == queue.remningCapacity()) {
                    int newCoreSize = Math.min(maxSize, curSize * 2);
                    int newMaxSize = Math.max(maxSize, curSize * 2);
                    setCoreSize(newCoreSize);
                    setMaxSize(newMaxSize);
                }
            }
        }
    }

    // 线程池中的线程类
    private class Worker implements Runnable {
        private final BlockingQueue queue;
        public Worker(BlockingQueue queue) {
            this.queue = queue;
        }
        @Override
        public void run() {
            while (!Thread.currentThread().isInterrupted()) {
                try {
                    Runnable task = queue.poll(keepAliveTime, TimeUnit.MILLISECONDS);
                    if (task != null) {
                        task.run();
                    } else {
                        // 如果任务队列已空，该线程处于可回收状态
                        synchronized (RedisDynamicThreadPool.this) {
                            if (curSize > coreSize) {
                                curSize--;
                                break;
                            }
                        }
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        }
    }
}