最近想测试下Openfire下的最大并发数,需要开大量线程来模拟客户端。对于一个JVM实例到底能开多少个线程一直心存疑惑,所以打算实际测试下,简单搜索了把,找到影响线程数量的因素有下面几个:
	 
| -Xms | intial java heap size | 
| -Xmx | maximum java heap size | 
| -Xss | the stack size for each thread | 
| 系统限制 | 系统最大可开线程数 | 
测试程序如下:
	import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
	public class TestThread extends Thread {
	private static final AtomicInteger count = new AtomicInteger();
	public static void main(String[] args) {
	while (true)
	(new TestThread()).start();
	}
	@Override
	public void run() {
	System.out.println(count.incrementAndGet());
	while (true)
	try {
	Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
	} catch (InterruptedException e) {
	break;
	}
	}
	}
	
	测试环境:
系统:Ubuntu 10.04 Linux Kernel 2.6 (32位)
内存:2G
JDK:1.7
	
	不考虑系统限制
	 
| -Xms | -Xmx | -Xss | 结果 | 
| 1024m | 1024m | 1024k | 1737 | 
| 1024m | 1024m | 64k | 26077 | 
| 512m | 512m | 64k | 31842 | 
| 256m | 256m | 64k | 31842 | 
在创建的线程数量达到31842个时,系统中无法创建任何线程。
由上面的测试结果可以看出增大堆内存(-Xms,-Xmx)会减少可创建的线程数量,增大线程栈内存(-Xss,32位系统中此参数值最小为60K)也会减少可创建的线程数量。
	
	 结合系统限制
	线程数量31842的限制是是由系统可以生成的最大线程数量决定的:/proc/sys/kernel/threads-max,可其默认值是32080。修改其值为10000:echo 10000 > /proc/sys/kernel/threads-max,修改后的测试结果如下:
	 
| -Xms | -Xmx | -Xss | 结果 | 
| 256m | 256m | 64k | 9761 | 
这样的话,是不是意味着可以配置尽量多的线程?再做修改:echo 1000000 > /proc/sys/kernel/threads-max,修改后的测试结果如下:
| -Xms | -Xmx | -Xss | 结果 | 
| 256m | 256m | 64k | 32279 | 
| 128m | 128m | 64k | 32279 | 
	发现线程数量在达到32279以后,不再增长。查了一下,32位Linux系统可创建的最大pid数是32678,这个数值可以通过/proc/sys/kernel/pid_max来做修改(修改方法同threads-max),但是在32系统下这个值只能改小,无法更大。在threads-max一定的情况下,修改pid_max对应的测试结果如下:
	 
| pid_max | -Xms | -Xmx | -Xss | 结果 | 
| 1000 | 128m | 128m | 64k | 582 | 
| 10000 | 128m | 128m | 64k | 9507 | 
在Windows上的情况应该类似,不过相比Linux,Windows上可创建的线程数量可能更少。基于线程模型的服务器总要受限于这个线程数量的限制。
	
	总结:
JVM中可以生成的最大数量由JVM的堆内存大小、Thread的Stack内存大小、系统最大可创建的线程数量(Java线程的实现是基于底层系统的线程机制来实现的,Windows下_beginthreadex,Linux下pthread_create)三个方面影响。具体数量可以根据Java进程可以访问的最大内存(32位系统上一般2G)、堆内存、Thread的Stack内存来估算。
	
	序:
在64位Linux系统(CentOS 6, 3G内存)下测试,发现还有一个参数是会限制线程数量:max user process(可通过ulimit –a查看,默认值1024,通过ulimit –u可以修改此值),这个值在上面的32位Ubuntu测试环境下并无限制。
将threads-max,pid_max,max user process,这三个参数值都修改成100000,-Xms,-Xmx尽量小(128m,64m),-Xss尽量小(64位下最小104k,可取值128k)。事先预测在这样的测试环境下,线程数量就只会受限于测试环境的内存大小(3G),可是实际的测试结果是线程数量在达到32K(32768,创建的数量最多的时候大概是33000左右)左右时JVM是抛出警告:Attempt to allocate stack guard pages failed,然后出现OutOfMemoryError无法创建本地线程。查看内存后发现还有很多空闲,所以应该不是内存容量的原因。Google此警告无果,暂时不知什么原因,有待进一步研究。
	
	序2:今天无意中发现文章[7],马上试了下,果然这个因素会影响线程创建数量,按文中描述把/proc/sys/vm/max_map_count的数量翻倍,从65536变为131072,创建的线程总数量达到65000+,电脑基本要卡死(3G内存)… 简单查了下这个参数的作用,在[8]中的描述如下:
“This file contains the maximum number of memory map areas a process may have. Memory map areas are used as a side-effect of calling malloc, directly by mmap and mprotect, and also when loading shared libraries.
While most applications need less than a thousand maps, certain programs, particularly malloc debuggers, may consume lots of them, e.g., up to one or two maps per allocation.
The default value is 65536.”
OK,这个问题总算完满解决,最后总结下影响Java线程数量的因素:
Java虚拟机本身:-Xms,-Xmx,-Xss;
系统限制:
/proc/sys/kernel/pid_max,
/proc/sys/kernel/thread-max,
max_user_process(ulimit -u),
/proc/sys/vm/max_map_count。

