Erzwingen mehrerer Threads zur Verwendung mehrerer CPUs, wenn diese verfügbar sind

Gibt es zwei grundlegende Möglichkeiten, um multi-thread in Java. Jede logische Aufgabe, die Sie erstellen mit diesen Methoden sollten an einem frischen Kern, wenn erforderlich und verfügbar.

Methode eins: definieren ein Runnable oder Thread-Objekt (das kann ein Thread im Konstruktor) und starten Sie es läuft mit dem Thread.start () - Methode. Es wird ausgeführt, auf was auch immer core OS gibt es-in der Regel die weniger geladen werden.

Tutorial: Definieren und Starten von Threads

Methode zwei: definieren von Objekten Implementierung des Runnable (wenn Sie nicht zurückkehren, Werte) oder Callable (wenn Sie tun) - Schnittstelle, die die Verarbeitung code. Übergeben Sie diese Aufgaben an einen ExecutorService aus java.util.concurrent-Paket. Die java.util.gleichzeitige.Testamentsvollstrecker-Klasse hat eine Reihe von Methoden zu erstellen, standard, nützliche Arten von ExecutorServices. Link zu Vollzieher tutorial.

Aus der persönlichen Erfahrung, der Vollzieher Feste & Cache-thread-pools sind sehr gut, obwohl Sie möchten tweak thread zählt. - Laufzeit.getRuntime().availableProcessors() kann verwendet werden, zur Laufzeit zu zählen Kerne. Sie müssen shut down thread-pools, wenn Ihre Anwendung fertig ist, da sonst die Anwendung nicht beenden, weil der ThreadPool-threads bleiben.

Immer gute multicore-performance ist manchmal schwierig und voller Fallstricke:

• Disk-I/O VIEL langsamer bei der Ausführung in
  parallel. Nur ein thread tun sollte, die Festplatte zu Lesen/schreiben, zu einem Zeitpunkt.
• Synchronisation von Objekten bietet Sicherheit für multi-threaded-Operationen, aber verlangsamt die Arbeit.
• Wenn Aufgaben zu
  triviale (kleine Arbeit-bits, ausführen
  fast) der Aufwand, diese zu verwalten
  in einem ExecutorService Kosten von mehr als
  erhalten Sie von mehreren Kernen.
• Die Schaffung neuer Thread-Objekte zu langsam. Die ExecutorServices werde versuchen, wieder zu verwenden, vorhandene threads, wenn möglich.
• Alle möglichen verrückten Sachen, die passieren können, wenn mehrere threads arbeiten auf etwas. Halten Sie Ihr system einfach und versuchen Sie, Aufgaben, die logisch eindeutige und nicht-Interaktion.

Einem anderen problem: die Steuerung ist harte Arbeit! Eine gute Praxis ist, haben ein manager-thread, der erstellt und sendet, Aufgaben, und dann ein paar threads arbeiten mit work-queues (ExecutorService).

Bin ich auch nur zu berühren auf die wichtigsten Punkte hier -- Multithread-Programmierung ist als eines der härtesten Programmierung Themen von vielen Experten. Es ist nicht intuitiv, unübersichtlich, und die Abstraktionen sind oft schwach.

Bearbeiten -- Beispiel mit ExecutorService:

public class TaskThreader {
    class DoStuff implements Callable {
       Object in;
       public Object call(){
         in = doStep1(in);
         in = doStep2(in);
         in = doStep3(in); 
         return in;
       }
       public DoStuff(Object input){
          in = input;
       }
    }

    public abstract Object doStep1(Object input);    
    public abstract Object doStep2(Object input);    
    public abstract Object doStep3(Object input);    

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
        ArrayList<Callable> tasks = new ArrayList<Callable>();
        for(Object input : inputs){
           tasks.add(new DoStuff(input));
        }
        List<Future> results = exec.invokeAll(tasks);
        exec.shutdown();
        for(Future f : results) {
           write(f.get());
        }
    }
}

InformationsquelleAutor der Antwort BobMcGee

Erste, würde ich vorschlagen, das Lesen "Concurrency in Practice" von Brian Goetz.

Dies ist bei weitem das beste Buch, das beschreibt, concurrent java-Programmierung.

Parallelität ist leicht zu lernen, schwer zu meistern'. Ich würde vorschlagen, Lesen viel über das Thema, bevor es zu versuchen. Es ist sehr einfach, ein multi-threaded Programm, um korrekt zu arbeiten 99,9% der Zeit, und nicht von 0,1%. Allerdings, hier sind einige Tipps, um Sie begann:

Gibt es zwei gängige Möglichkeiten, um ein Programm mehr als einen Kern:

1. Das Programm läuft mit mehreren Prozessen. Ein Beispiel ist der Apache kompiliert mit der Pre-Gabel MPM, weist die Anforderungen an Kind-Prozesse. In einer multi-Prozess-Programm -, Speicher wird nicht gemeinsam mit der Standardeinstellung. Allerdings können Sie Kartenausschnitte von shared memory über Prozesse. Apache tut dies mit "Anzeigers".
2. Das Programm multi-threaded. In einem multi-threaded Programm, die alle heap-Speicher freigegeben ist Standard. Jeder thread hat immer noch seine eigene stack, kann aber den Zugriff auf einen Teil des Heaps. Normalerweise werden die meisten Java-Programme multi-threaded, und nicht multi-Prozess.

In der niedrigsten Stufe kann man erstellen und zerstören von threads. Java macht es einfach zu erstellen threads in einem tragbaren Plattform-übergreifende Art und Weise.

Als es neigt dazu, teuer zu erstellen und zerstören von threads, die alle die Zeit, die Java enthält jetzt Vollzieher zu erstellen, re-usable thread-pools. Aufgaben können zugewiesen werden, um die Vollzieher, und das Ergebnis kann abgerufen werden über ein Zukünftiges Objekt.

In der Regel hat man eine Aufgabe, die aufgeteilt werden können in kleinere Aufgaben, aber die Endergebnisse müssen zurück gebracht werden, zusammen. Zum Beispiel mit einem merge-sort-kann man unterteilen Sie die Liste in kleinere und kleinere Teile, so lange, bis man jeden Kern dabei die Sortierung. Doch wie jede Teilliste wird sortiert, es muss zusammengeführt werden, um die endgültig sortierte Liste. Da dieses "Teile-und-herrsche" - Problem ist ziemlich verbreitet, es gibt eine JSR-frameworkdie mit der zugrunde liegenden Verteilung und Verbindung. Dieser Rahmen wird wahrscheinlich enthalten sein, die in Java 7.

InformationsquelleAutor der Antwort brianegge

Schreiben Sie Ihr Programm, um seine Arbeit in form einer viel von Callable ' s übergeben, um einen ExecutorService und ausgeführt mit invokeAll(...).

Können Sie dann wählen Sie eine geeignete Implementierung zur Laufzeit von der Vollstrecker-Klasse. Ein Vorschlag wäre zu nennen Vollzieher.newFixedThreadPool() mit einer Zahl entspricht etwa der Anzahl der cpu-Kerne, um sich zu beschäftigen.

InformationsquelleAutor der Antwort Thorbjørn Ravn Andersen

Ich denke, dieses Problem ist im Zusammenhang mit Java Parallel Proccesing Framework (JPPF). Mit diesem können Sie laufen mehrere jobs auf verschiedenen Prozessoren.

InformationsquelleAutor der Antwort Nandika

Können Sie unter API von Vollzieher mit Java-8-version

public static ExecutorService newWorkStealingPool()

Erstellt einen work-stealing thread-Pools unter Verwendung aller verfügbaren Prozessoren, deren Ziel Parallelität Ebene.

Durch work stealing-Mechanismus, der im Leerlauf befindlichen threads stehlen, Aufgaben aus der task-queue des threads beschäftigt und den Gesamtdurchsatz zu erhöhen.

Vom grepcodeUmsetzung newWorkStealingPool ist wie folgt

/**
     * Creates a work-stealing thread pool using all
     * {@link Runtime#availableProcessors available processors}
     * as its target parallelism level.
     * @return the newly created thread pool
     * @see #newWorkStealingPool(int)
     * @since 1.8
     */
    public static ExecutorService newWorkStealingPool() {
        return new ForkJoinPool
            (Runtime.getRuntime().availableProcessors(),
             ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
             null, true);
    }

InformationsquelleAutor der Antwort Ravindra babu