为什么异步计算会使程序变慢？

Question

我正在阅读 Akka cookbook 并发现在一个样本中提高函数性能很有趣。我有下一个客户端对象：

object HelloAkkaActorSystem extends App {
  implicit val timeout = Timeout(50 seconds)
  val actorSystem = ActorSystem("HelloAkka")
  val actor = actorSystem.actorOf(Props[FibonacciActor])
  // asking for result from actor
  val future = (actor ? 6).mapTo[Int]
  val st = System.nanoTime()
  val fiboacciNumber = Await.result(future, 60 seconds)
  println("Elapsed time: " + (System.nanoTime() - st) / math.pow(10, 6))
  println(fiboacciNumber)
}

以及 actor 的两个实现 class。

第一个：

class FibonacciActor extends Actor {
  override def receive: Receive = {
    case num : Int =>
      val fibonacciNumber = fib(num)
      sender ! fibonacciNumber
  }
  def fib( n : Int) : Int = n match {
    case 0 | 1 => n
    case _ => fib( n-1 ) + fib( n-2 )
  }
}

第二个：

class FibonacciActor extends Actor {
  override def receive: PartialFunction[Any, Unit] = {
    case num : Int =>
      val fibonacciNumber = fib(num)
      val s = sender()
      fibonacciNumber.onComplete {
        case Success(x) => s ! x
        case Failure(e) => s ! -1
      }
  }
  def fib( n : Int) : Future[Int] = n match {
    case 0 | 1 => Future{ n }
    case _ =>
      fib( n-1 ).flatMap(n_1 =>
        fib( n-2 ).map(n_2 =>
          n_1 + n_2))
  }
}

在我的机器上 First 变体在 0.12 毫秒内执行，Second 在 360 毫秒内执行。所以 Second 慢了 300 倍。使用 htop 我发现 First 变体在第二种情况下使用 1 个核心来对抗所有 4 个核心。是因为生成了太多的异步任务吗？以及如何加速 fib(n: Int) 方法？

Answer 1

首先，您的基准测试结果不可能对现实有任何反映。在该示例中，JVM 可能花费更多时间 JITing 您的代码，实际上运行ning 它。这是一个关于创建微基准的很好的 SO post：

How do I write a correct micro-benchmark in Java?

一般来说，在 Java 中，你需要做大约 10000 次作为预热，以确保所有的 JIT 编译都已经发生（因为 JVM 会在你分析你的代码时运行它，当它发现一个方法被多次调用时，它会停止世界，并将其编译为机器代码而不是执行它。在上面的基准测试中，很少的代码将被编译为机器代码，它将主要被解释，这意味着它会运行非常慢，加上其中一些可能被检测为热点，所以你得到这个停止世界，编译，重新开始，这使得它运行更慢. 这就是为什么您应该运行将其循环数千次以确保在您真正开始计时之前完成所有操作。

其次，为了回答您的问题，在您的示例中，您正在调度 每次执行 fib（不是整个操作，而是执行 fib 的每次迭代），一个方法到线程池只需要几纳秒运行。将某些东西分派到线程池的开销是几微秒，而你发送线程池去做的事情只需要几纳秒来执行，所以你要付出 1000 倍的操作成本来做这件事 "asynchronously"。您应该只将计算量大的操作分派到线程池，例如需要数秒的操作运行，将非常小的操作分派到线程池是没有意义的。

为什么异步计算会使程序变慢？

Why do async calculations slow down the program?

scala

asynchronous

akka-actor