如何使两个线程执行两个不同的循环或方法？

Question

我有一种算法可以大致计算出网格中的内容，如下所示：

public class Main {

    pass1 ;
    pass2 ;

    public static void main(String[] args) throws java.lang.Exception {
        Function f = new Function();
        f.solve(pass1, pass2);
    }
}

public class Function {

    public void solve(pass1, pass2) {
        method1(pass1, pass2);
        method2(pass1, pass2);
        method3(pass1, pass2);
    }
    method1(pass1, pass2) {
        //parse grid
        for (row = 0; row < numofrows; row++) {
            for (col = 0; col < numofcols; col++) {
                method4(stuff in here to pass);
                       }
                   }
               }
                  method2(pass1, pass2) {
        //parse grid
        for (row = 0; row < numofrows; row++) {
            for (col = 0; col < numofcols; col++) {
                method4(stuff in here to pass );
                       }
                   }
               }
                  method3(pass1, pass2) {
        //do stuff
    }

    method4(stuff) {
        //add object to hashmap
    }
}

我想使用线程使算法更快。

我的想法是使一个线程使用偶数递增计数器执行method1和/或method2，而另一个线程在一个奇数递增计数器中执行，使用更多的cpu，因为现在它仅使用25％（1我认为是/ 4核）。

如果我要使method2even()和method2odd()发生，是否可以使线程执行不同的循环或方法？ 如果是这样的话，我将如何实施呢？我已经尝试了好几个小时，但仍无法解决……

Answer 1

您所建议的是细粒度的并行性，这可能会由于内存层次结构而引起问题-如果两个线程在同一数组/矩阵的交替索引上进行操作，则它们实际上将必须直接写入主内存（例如，通过在每次操作后刷新其缓存），这可能会使多线程程序的运行速度比单线程程序慢得多。 尽可能使线程写入完全不同的内存段，例如，完全不同的数组/矩阵或同一数组/矩阵的至少不同部分（例如，线程1写入数组的前半部分，而线程2写入后半部分-希望它们的数组段位于不同的缓存行上，并且无需写入主内存以保持一致性）； 如果线程在相同的内存段上运行，则尝试让它们在不同的时间这样做，以便在将最终结果刷新到主内存之前，它们可以在缓存中计算中间结果。

那么在您的情况下， method1 ， method2和method3是否彼此独立？ 如果是这样，则为每个方法使用不同的线程。 如果它们不是独立的，例如method1必须在method2之前， method3必须在method3之前，那么您可以使用管道方法：Thread1在矩阵的前N个元素上执行method1 ，然后Thread2在矩阵的前N个元素上执行method2 ，而Thread1在矩阵的后N个元素上执行method1 ，然后Thread3在矩阵的前N个元素上执行method3 ，而Thread2在矩阵的后N个元素上执行method2 ，而Thread1在矩阵的前N个元素上执行method1 ，依此类推直到所有矩阵元素都已处理。

如果您的线程需要互相交谈（例如，传递矩阵段以进行流水线处理），则我更喜欢使用BlockingQueue之类的方法 ：Method1和Method2将共享一个队列，其中Method1向其中写入元素（通过offer ），而Method2读取元件从它（通过take ）。 与方法2块take ，直到方法1发送一条模具段上下工夫，那么当方法2已完成使模具段将在通过其他的BlockingQueue发送到方法3，然后调用take上它与方法1股队列一次。

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假设您的方法是独立的，则一些代码可以在单独的线程上运行，如下所示； 可以对其进行修改以适应流水线。 我省略了需要在其中传递矩阵等的MethodN构造函数。我使用的是Runnable接口，但是正如MadProgrammer在评论中所说，您可以改用Callable 。 ExecutorService负责将Runnable分配给线程。

public class Method1 implements Runnable {
    public void run() {
       // execute method1
    }
}

public class Method2 implements Runnable {
    public void run() {
       // execute method2
    }
}

public class Method3 implements Runnable {
    public void run() {
       // execute method3
    }
}

public class Function {
    private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);

    public void solve(pass1, pass2) {
        Method1 method1 = new Method1(pass1, pass2);
        Method2 method2 = new Method2(pass1, pass2);
        Method3 method3 = new Method3(pass1, pass2);
        executor.submit(method1);
        executor.submit(method2);
        executor.submit(method3);
    }
}