Java多线程渲染，如何优化

Question

我正在开发一个分形渲染软件。 基本设置是我有一个很大的二维数组（图片），其中值递增。

简单的渲染过程是

while( iteration < maxIteration ) {
    update some pixel in array;
}

这很容易并行化。 仅有几个线程可以同时执行此操作，因为每个线程（很有可能）同时使用不同的像素，即使数组中存在更新冲突，也可以。 数组在线程之间共享！

但是，为了跟踪已完成的Iteratin的总数，我需要iteration是易失的，我怀疑这会降低代码的速度。

让我感到困惑的是，我在4个线程和16个线程上获得了几乎相同的速度，并且在64核计算机上运行了该速度，这已通过Runtime.getRuntime().availableProcessors() 。

一个问题是，我无法控制线程在数组中的何处工作，因此，问题可能是缓存未命中的大情况？ 该数组的大小为全高清图片尺寸：1920x1080x4长。

因此，我寻求可能的问题及其解决方案，因为我认为这可能是常见的问题。

编辑：我正在尝试优化的代码在这里 （sourceforge）。 ThreadComputator类表示一个线程，所有这些线程都进行迭代。 完成的迭代次数存储在共享变量currentIteration中（在当前代码中），该变量在同步块中递增。

所有线程都将写入Histogram对象，该对象本质上是双精度数组。 写入此操作不必是原子操作，因为覆盖将很少发生，并且可以容忍错误。

Answer 1

我认为您已经回答了自己的问题。

Because I implement the chaos game algorithm.  This means that the next pixel 
I need to work on depends non-deterministically on current pixel.

而且您的计算机上有一个可以随机访问的内存系统。 但是，只有在本地化（在缓存页面内）读写的情况下，才能实现最快的性能。

我会像这样重新实现您的算法：

1. 在“即时”中获取所有所需的写入，将它们包装在类/数据结构中，以便可以按内存页/缓存行对其进行排序和分组。
2. 生成需要访问的内存页列表。
3. 将一个要访问的内存页随机分配给一个线程。
4. 在该线程在另一个内存页面上运行之前，请运行该页面的所有更新。

是的，它不再是100％随机的了； 但是，您可以通过计算“写入时间”并假设同一写入时间内的所有写入同时发生来减轻这种情况。 它仍然会严重影响您的内存，但至少不会那么严重。