java应用多线程设计与优化答案

【问题标题】：java application multi-threading design and optimizationjava应用多线程设计与优化
【发布时间】：2014-01-26 15:34:28
【问题描述】：

我设计了一个 java 应用程序。一位朋友建议使用多线程，他声称将我的应用程序作为多个线程运行会显着减少运行时间。

在我的主类中，我进行了一些超出我们范围的操作来填充全局静态变量和哈希映射，以便在整个过程的生命周期中使用。然后我在数组列表的条目上运行应用程序的核心。

        for(int customerID : customers){
        ConsumerPrinter consumerPrinter = new ConsumerPrinter();
        consumerPrinter.runPE(docsPath,outputPath,customerID);
        System.out.println("Customer with CustomerID:"+customerID+" Done");
    }

对于此循环的每次迭代，从机器中获取给定客户的 XML，对其进行解析并在解析后的数据上进行计算。之后，将处理后的结果写入文本文件（读取和写入的数据最多可达几个千兆字节，平均可达 50 MB）。多个迭代可以写入同一个文件。

我应该让这段代码多线程，这样每组客户都被带入一个独立的线程吗？

我如何知道要运行的最佳线程数？

在实现多线程时要考虑哪些最佳实践？

【问题讨论】：

标签： java multithreading

【解决方案1】：

Should I make this piece of code multi-threaded so each group of customers are taken
in an independent thread?

是的，多线程将节省您的处理时间。在您的列表上进行迭代时，您可以在每次迭代时生成新线程并在其中进行客户处理。但是，如果两个客户处理需要对同一资源进行操作，则您需要进行适当的同步，您必须同步该操作以避免可能的竞争条件或内存不一致问题。

How can I know the most optimal number of threads to run?

如果不实际分析具有不同线程数的 n 个客户的处理时间，您就无法真正做到。这将取决于您的处理器拥有的内核数量，以及每个客户正在进行的实际处理。

What are the best practices to take into consideration when implementing multi-threading?

首要条件是您必须拥有多个内核，并且您的操作系统必须支持多线程。目前几乎每个系统都这样做，但这是一个很好的研究标准。其次，您必须分析所有可能导致race condition 的情况。您知道将在多个线程之间共享的所有资源必须是thread-safe。此外，您还必须注意memory inconsistency issues 的可能机会（将您的变量声明为volatile）。最后，在您实际运行测试用例之前，您无法预测或分析某些内容，例如 deadlocks（需要分析线程转储）或 memory leaks（需要分析堆转储）。

【讨论】：

【解决方案2】：

多线程的想法是将一些繁重的进程变成另一个，比如说......“内存块”。

任何 UI 更新都必须在主/默认线程上完成，例如打印消息或膨胀视图。您可以要求应用程序绘制位图、从 Internet 下载图像或大量验证/循环块以在单独的线程上运行它们，想象您正在创建第二个短寿命应用程序来为您处理这些任务。

请记住，您可以要求应用在另一个线程上下载/绘制图像，但您必须在主线程的屏幕上打印此图像。

这通常用于在单独的线程上加载大位图，进行数学计算以调整此大图像的大小，然后在主线程上向用户膨胀/打印/绘画/显示该图像的较小版本。

在你的情况下，我不知道 runPE() 方法有多重，我不知道它的作用，你可以尝试为他创建另一个线程，但其余的应该在主线程上，它是你的 UI 的主要进程。

您可以通过放置“ConsumerPrinter consumerPrinter = new ConsumerPrinter();”来优化您的循环在“for(...)”之前，因为它不会动态改变，你可以在循环中删除它以避免每次循环重新启动时创建相同的对象:)

【讨论】：

【解决方案3】：

虽然可以使用直接的 java 多线程 (java.util.concurrent)，正如其他答案所讨论的那样，但也要考虑多线程的替代编程方法，例如 actor model。 Actor 模型仍然在底层使用线程，但很多复杂性由 Actor 框架处理，而不是由程序员直接处理。此外，由于创建使用 Actor 模型的程序的方式，很少（或不需要）在线程之间同步共享状态的原因。

请参阅Which Actor model library/framework for Java?，了解流行的演员模型库的讨论。

【讨论】：