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我有一个四核 CPU。我创建了 4 个线程并运行一个 cpu 密集型循环,它比在一个线程中以程序方式运行它花费的时间长 > 4 倍。
我创建了两个项目进行比较,一个有线程,一个没有。我将展示代码和运行时间。请注意没有线程的项目看起来很奇怪的原因是我想复制内存开销,因为我不确定它会对运行时间产生多大影响。所以,这是没有线程的代码:
class TimeTest implements Runnable {
private Thread t;
private String name;
TimeTest(String name) {
this.name = name;
System.out.println("Creating class " + name);
}
public void run() {
System.out.println("Running class " + name);
int value = 100000000;
// try {
while (--value > 0) {
Math.random();
// Thread.sleep(1);
// System.out.println("Class " + name + " " + value);
}
// } catch (InterruptedException e) {
// System.out.println("Interrupted " + name);
// }
System.out.println("Class " + name + " exiting...");
}
public void start() {
System.out.println("Starting class " + name);
if (t == null) {
t = new Thread(this, name);
// t.start();
this.run();
}
}
}
public class ThreadComp {
public static void main(String[] args) {
TimeTest one = new TimeTest("Class-1");
one.start();
TimeTest two = new TimeTest("Class-2");
two.start();
TimeTest three = new TimeTest("Class-3");
three.start();
TimeTest four = new TimeTest("Class-4");
four.start();
}
}
这将在大约 11 秒内运行。
这是带线程的代码:
class RunnableTest implements Runnable {
private Thread t;
private String name;
RunnableTest(String name) {
this.name = name;
System.out.println("Creating thread " + name);
}
public void run() {
System.out.println("Running thread " + name);
int value = 100000000;
// try {
while (--value > 0) {
Math.random();
// Thread.sleep(1);
// System.out.println("Thread " + name + " " + value);
}
// } catch (InterruptedException e) {
// System.out.println("Interrupted " + name);
// }
System.out.println("Thread " + name + " exiting...");
}
public void start() {
System.out.println("Starting thread " + name);
if (t == null) {
t = new Thread(this, name);
t.start();
}
}
}
public class ThreadTest {
public static void main(String[] args) {
RunnableTest one = new RunnableTest("Thread-1");
one.start();
RunnableTest two = new RunnableTest("Thread-2");
two.start();
RunnableTest three = new RunnableTest("Thread-3");
three.start();
RunnableTest four = new RunnableTest("Thread-4");
four.start();
}
}
运行时间约为 1 分 13 秒。
现在,在我正在学习的示例中,他们在引导期间调用 Thread.sleep 50 毫秒。如果我这样做,如果我还在非线程类上调用 Thread.sleep(50),则线程运行得更快。
太棒了,我知道如何让它发挥作用。但是我学习这个的原因是我正在做寻路,我不会在已经需要很长时间并且不需要暂停并且甚至 1ms 什么都不做的东西上添加 sleep 调用(除非它绝对必须)。
所以,我想知道我错过了什么?线程是否绝对必须进入休眠状态,或者对象是否必须等待它们才能按我的意图工作(即并行运行所有四个循环)?
即使我只是犯了一个错误,为什么要花这么长时间?我认为最坏的情况,它仍然会在 11 秒内运行,它会以某种不可预见的顺序完成....
最佳答案
执行时间的巨大差异是由Math.random()
方法造成的。如果您深入研究它的实现,您会发现它使用在所有线程之间共享的静态 randomNumberGenerator
。如果再深入一步,您会注意到执行依赖于 int next(int)
方法,而该方法又使用 Random.seed
,即 AtomicLong
(考虑所有线程都使用相同的 Random
实例!)。现在我们来到AtomicLong
,它是通过optimistic locking实现的- 这就是问题所在。乐观锁不是为高负载设计的,当多个线程试图同时访问它们时,它们会受到很大影响,这就是您观察到的性能下降。
长话短说:使用 ThreadLocalRandom (感谢 @bayou.io 提到这一点)并享受性能提升。
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