为什么线程池设置线程数推荐为2N，而Tomcat设置200？

通常，我们建议线程池大小为：

• CPU 密集型任务：设置 线程数 ≈ CPU 核心数 N

• IO 密集型任务：设置 线程数 ≈ 2N 到 N * (1 + IO等待时间/CPU时间)

但 Tomcat 默认最大线程数高达 200，远远超过 2N，这是因为：

1. Tomcat 主要处理的是 I/O 密集型任务（网络请求）

2. 大部分线程处于等待状态（阻塞在 I/O 上）

🔹 1. 计算密集型 vs I/O 密集型任务

计算密集型任务

对于 CPU 密集型任务，线程数一般设为 N 到 2N，目的是让 CPU 充分利用但不过载：

线程数 ≈ CPU 核心数 N

例如：4 核 CPU → 推荐 4 到 8 线程。

原因：

• 计算密集任务需要 大量 CPU 计算，不会有 I/O 阻塞，CPU 使用率是瓶颈。

• 超过 N 线程反而 导致频繁上下文切换（Context Switch），降低效率。

I/O 密集型任务

Tomcat 处理的是 I/O 密集型任务（HTTP 请求、数据库访问、文件 I/O 等），大部分时间 线程处于 I/O 等待状态：

最佳线程数 ≈ CPU 核心数 × (1 + I/O等待时间 / CPU时间)

如果：

• CPU 计算时间 = 10ms

• I/O 等待时间 = 90ms

• I/O:CPU 比例 = 90/10 = 9

则：

最佳线程数 = 4 × (1 + 9) = 40

所以 I/O 密集型任务的线程数应该 远大于 2N，以便 充分利用 CPU 时间。

🔹 2. Tomcat 线程数为什么默认是 200？

Tomcat 的任务特点

1. 主要是 I/O 密集型：大部分线程都在等待 数据库查询、网络请求、磁盘读写。

2. 每个请求都占用一个线程：

   • HTTP 线程 处理 Servlet 请求。

   • 业务代码可能会访问 数据库（JDBC）、远程接口（RPC），造成阻塞。

   • 若线程数太少，Tomcat 无法同时处理大量请求。

Tomcat 线程数计算公式

Tomcat 适用于 Web 服务器，大部分请求的 CPU:IO 比例远远大于 10:1，假设 CPU:IO = 50:1：

最佳线程数 = 4 × (1 + 50) = 204

所以 Tomcat 默认最大线程数 200 是合理的。

即使 CPU 核心数少（如 4），Tomcat 也能高效处理上百个并发请求！

🔹 3. Tomcat 线程数设置建议

如何优化 Tomcat 线程数？

1. 如果系统是 I/O 密集型（Web 请求 + 数据库）：

   • maxThreads = 200（默认值，一般适用）

   • 但如果请求量大，可增大到 500，但 过高可能导致 CPU 过载

2. 如果系统是 CPU 密集型（大量计算）：

   • 线程数建议降低，例如 maxThreads = 2N ~ 4N

3. 如果有异步处理（Async Servlet, NIO）：

   • 可适当减少线程，如 maxThreads = 100

调整 server.xml 配置

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
           connectionTimeout="20000"
           maxThreads="200"/>

🔹 4. 什么时候需要调整 Tomcat 线程数？

1. 高并发请求时，系统响应慢

   • 查看 Tomcat 线程数（是否达到 maxThreads）：

     ps -eLf | grep tomcat | wc -l  # 查看 Tomcat 线程数

   • 日志中出现 Too many threads in use：

     SEVERE: All threads (200) are currently in use

2. CPU 负载过高

   • 线程数太多，导致 CPU 频繁上下文切换，可以适当降低。

3. 大量请求在 waiting 状态

   • jstack 查看线程堆栈，发现大量 WAITING 线程：

     jstack -l <tomcat_pid>

🔹 5. 总结

🔹 Tomcat 线程数默认是 200，是因为 Web 服务器是 I/O 密集型，CPU 不是瓶颈，线程数远超 2N 反而有助于并发请求处理。