多线程比单线程快吗？

Question

我想检查多线程是否比单线程快，然后我在这里做一个演示：

public class ThreadSpeedTest {

    /**
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("cpu number:"
                + Runtime.getRuntime().availableProcessors());
        singleThreadStart();
//      secondThreadStart();
//      fiveThreadStart();
    }

    private static void sum() {
        long sum = 0;
        for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
            sum += i;
        }
        System.out.println(sum);
    }

    private static void singleThreadStart() {
        new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                long start = System.nanoTime();
    //          sum();
    //          sum();
    //          sum();
                sum();
                sum();
                long end = System.nanoTime();
                System.out.println("cost time:" + (end - start));
            }
        }).start();
    }

    private static void secondThreadStart() {
        long start = System.nanoTime();
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread1.start();
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread2.start();

        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("cost time:" + (end - start));
    }

    private static void fiveThreadStart() {
        long start = System.nanoTime();
        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread1.start();
        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread2.start();
        Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread3.start();
        Thread thread4 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread4.start();
        Thread thread5 = new Thread(new Runnable() {

            public void run() {
                sum();
            }
        });
        thread5.start();

        try {
            thread1.join();
            thread2.join();
            thread3.join();
            thread4.join();
            thread5.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        long end = System.nanoTime();
        System.out.println("cost time:" + (end - start));
    }
}

首先，我用二和方法运行singleThreadStart，结果是

cpu number:4
499999500000
499999500000
cost time:6719000

然后我运行第二个ThreadStart，结果是

cpu number:4
499999500000
499999500000
cost time:14299000

然后我用五和方法运行singleThreadStart，结果是

cpu number:4
499999500000
499999500000
499999500000
499999500000
499999500000
cost time:10416000

最后我运行fiveThreadStart，结果是

cpu number:4
499999500000
499999500000
499999500000
499999500000
499999500000
cost time:15708000

我的问题是：

1. SecondThreadStart比singleThreadStart花费更多的时间，是因为创建线程的成本吗

Answer 1

1. 创建额外的线程绝对是有成本的。在启动新线程之前，您应该有大量的工作需要。
2. 我假设这意味着您有一个四核CPU。最佳线程数实际上取决于工作负载，如果线程出于任何原因正在等待，它们可能能够上下文切换到另一个线程，并且您可能会看到线程数大于物理内核数的好处。
3. 我不明白这个问题。

Answer 2

1.SecondThreadStart比singleThreadStart花费更多时间，是因为创建线程的成本吗？

当然，创建线程会有开销。

2.cpu数量是4，尽管创建线程的成本很高，但是使用4个以上的线程会比使用4个线程慢吗？

如果线程完成得非常快（不是IO绑定和CPU绑定），即使线程数多于CPU内核数，您也可以获得良好的结果。

3.如果我想做某事花费很多时间，最好使用四个线程来做？

您可以使用高级java并发类（newWorkStealingPool，属于执行器）

请参阅以下问题：

Java's Fork/Join vs ExecutorService-何时使用哪个？

一般来说：

多线程可以通过使用更多的CPU功率来提高应用程序的吞吐量。

这取决于很多因素。

1. 线程数
2. CPU内核
3. 线程创建成本和上下文切换（可能对多线程有效）
4. 数据结构
5. 数据的可变性（可能对多线程起作用）
6. 数据结构的共享访问/并发性（可能不适用于多线程）
7. 应用程序类型：CPU绑定或IO绑定

如果您的应用程序

>

更少的CPU绑定，更少的IO绑定（但仍然可以将多线程用于这些应用程序）

没有共享数据

如果不是，性能取决于上述因素，吞吐量在单线程应用程序和多线程应用程序之间会有所不同。

一些好的SE问题：

https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/97615/what-can-multiple-threads-do-that-a-single-thread-cannot

多线程总是比单线程产生更好的性能吗？

为什么在Java中单线程比多线程快？

好文章：

thetechsolo.wordpress.com文章

java性能文章