多线程会随着内核的增加而变慢

Question

我正在尝试使用多线程实现 Eratosthenes 素数筛法。线程由 treadpool

处理

ThreadPoolExecutor executor = 
    new ThreadPoolExecutor(
        6,   // cores
        10,  // threads
        1000,
        TimeUnit.MILLISECONDS, 
        new ArrayBlockingQueue<Runnable>(n)
    );

它自己的筛子是这样实现的

for (int i=2; i<Math.sqrt(n); i++ ){
    if (list[i].get()) { // boolean list initialized earlier
        executor.execute(new Calc(i,n));
    }
}

使用运行方法看起来像这样

public void run(){
    for (int j=start*2;j<n;j=j+start){ 
        list[j].set(false); 
    }   
}

现在，我不明白的是，为什么当 corePoolSize 较低（其他参数保持不变）时，程序运行速度更快。（2 核 2.5 毫秒；7 - 3.3 等）。我想我可能犯了一些菜鸟错误，但我不明白为什么会这样？

编辑：完整 class 看起来像这样（必须为集群使用单个 class，因此一切都在 Main:

int start;
int n;
Main(int start,int n){
    this.start=start;
    this.n=n;
}
public void run(){
            for (int j=start*2;j<n;j=j+start){
                list[j].set(true);
            }


        }


private static list myBoolean[];

   public static void main(String[] args) {
    int  n = 20000;     
    list= new AtomicBoolean[n+1];


for (int i=2; i<n; i++ ){
            list[i]=new AtomicBoolean(false);
       }
      ThreadPoolExecutor executor = 
                new ThreadPoolExecutor(
                        7,
                    10,
                    1000,
                    TimeUnit.MILLISECONDS, 
                    new ArrayBlockingQueue<Runnable>(n));

    long startedTime = System.nanoTime();
    for (int i=2; i<Math.sqrt(n); i++ ){
        if (list[i]){
            executor.execute(new Main(i,n));
        }
    }   

    executor.shutdown();
    try {
        executor.awaitTermination(60, TimeUnit.MINUTES);
    } catch (InterruptedException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }   
    System.out.println("Work time "+(float)(System.nanoTime()-startedTime)/1000000+" s.");

    }

}

Answer 1

这在很大程度上取决于你有多少核。如果你有 2 个内核并且你想在 7 个线程上执行，只会因为线程上下文切换而使事情变得更慢。这就是阿姆达尔定律。

还值得一提的是，执行器构造函数的前 2 个参数是 corePoolSize 和 maximumPoolSize java doc corePoolSize 表示要保留在池中的线程数，即使它们处于空闲状态 maximumPoolSize 是池中允许的最大线程数

无论如何，主要原因是您唯一要测量的是执行程序关闭所需的时间。您使用 false 初始化数组：list[i]=new AtomicBoolean(false); 那么你为线程池创建任务的唯一情况是当你找到一个真正的元素if (list[i]){。因为没有真正的元素，所以这永远不会发生，所以没有任务 scheduled/executed。

多线程会随着内核的增加而变慢

Multithreading slows down with more cores

java

multithreading

sieve-of-eratosthenes