Java多线程性能

Question

所以我一直在研究 Java 中的线程并做了一个测试。我编写了一个程序，可以进行大约 10^9 次乘法，然后打印所需的毫秒数。

该程序有两种模式，其中一种不打印任何内容，只打印所需的毫秒数。然而，另一种模式每次乘以一个数字时都会打印出“It's done”。

在第一种模式下，1 个线程的结果很好，我得到了 8270 毫秒的结果，当我使用 8 个线程时，我得到了 2237 毫秒的结果(我正在 8 核计算机上进行测试)。

在第二种模式下，1 个线程的结果是 94 054 毫秒，8 个线程的结果是 96 430 毫秒。

我的问题是为什么第二种模式下 8 线程的性能并不比 1 线程更好？我猜这是因为你不能在终端中同时打印两件事，所以有一个队列，这就是原因，但这只是一个猜测。

Answer 1

此类问题的关键分析工具是 Amdahl's Law ，它给出了基于严格串行工作部分的并行性加速的上限。如果 n 是线程数，B 是严格串行工作的比例，T(n) 是使用 n 个线程的时间:

T(n) = T(1)(B + (1-B)/n)

假设添加输出所增加的时间大部分是串行的，我们的 B 约为 0.9。

T(8) = 94054(0.9 + 0.1/8)
     = 85824.275

这是时间的下限。实际上，8 个线程相互争夺同一个锁所浪费的时间相当于同一个小厨房里 8 个厨师煮一道菜所浪费的时间。