为什么 IntStream.range(0, 100000).parallel().foreach 需要比正常循环更长的时间

Question

我刚开始学习 Java 中的 Streams 和 parallel，我想知道为什么普通的 for 循环比 IntStreamparalleled 在向数组中添加项时花费的时间更少。

package parallel;

import java.util.stream.IntStream;

public class Parallel {

    public static void main(String[] args) {
         final int[] intArray = new int[100000];
        long startTime = System.currentTimeMillis(); 
        IntStream.range(0, 100000).parallel().forEach(i ->  intArray[i]=i);
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Parallel time: " + (endTime-startTime));
        final int[] intArray2 = new int[100000];
        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        startTime = System.currentTimeMillis();
        for(int i = 0; i < 100000; i++){
            intArray2[i] = i;
        }
        endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Non parallel time: " + (endTime-startTime));
    }
}

得到这样的结果。

并行时间：110

非并行时间：7

Answer 1

您对每个元素执行的操作非常简单，只是一个赋值，非常快。在并行版本中，通过启动处理操作的多个线程会产生很多开销。仅此一项可能已经比非并行应用时非常简单的操作花费更长的时间。

此外，在非并行版本中，值以非常线性的方式写入数组，其中 CPU 架构已经有很长一段时间的单威胁/单核优化，编译器和中间编译器也是如此（将代码转换为C 组装）。但是在并行版本中，您可能会遇到冲突，因为每个线程都尝试写入同一个数组（尽管在不同的位置，但可能仍然在同一缓存行上），并且由于多个线程访问数组的不同部分，您也可能会导致缓存未命中，从而减慢速度。

对于更昂贵的操作，并行版本的开销与总成本相比变得更小，最终将导致比非并行情况更快的执行。