我有两种并行生成质数的实现。核心代码来自Stackoverflow中的另一篇文章。
我想知道这些实现中的哪一种是首选,为什么?另外,是否有更好,更快的解决方案呢?
实施1:
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class PrimeThreads {
private static int currentPrime = 0;
public static void main(String[] args) {
Object lock = new Object();
Thread primerGenThread = new Thread(() -> {
String threadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println("Starting thread: " + threadName);
int currentPrimeNo = 0;
synchronized (lock) {
try {
currentPrimeNo = generateNextPrime();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("Prime Number Associated with this thread " + threadName + " is: " + currentPrimeNo);
System.out.println("Completed thread: " + threadName);
});
System.out.println("****This is where the project starts*****");
Scanner reader = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter number of threads you want to create: ");
int n = reader.nextInt();
reader.close();
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(n);
for(int i=1;i<=n; i++) {
executor.submit(primerGenThread);
}
executor.shutdown();
try {
executor.awaitTermination(10, TimeUnit.MINUTES);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("****This is where the project ends*****");
}
private static int generateNextPrime() throws InterruptedException {
long startTime = System.nanoTime();
currentPrime++;
if (currentPrime < 2) {
currentPrime = 2;
return currentPrime;
}
for (int i = 2; i < currentPrime; i++) {
if (currentPrime % i == 0) {
currentPrime++;
i = 2;
} else {
continue;
}
}
long endTime = System.nanoTime();
System.out.println("Time taken: " + (endTime - startTime) + " naoseconds.");
return currentPrime;
}
}
实施2:
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.CompletableFuture;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
public class PrimeAsyncThreads {
private static int currentPrime = 0;
public static void main(String[] args) {
System.out.println("****This is where the project starts*****");
Scanner reader = new Scanner(System.in);
System.out.print("Enter number of threads you want to create: ");
int n = reader.nextInt();
reader.close();
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(n);
for (int i = 1; i <= n; i++) {
CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
try {
return generateNextPrime();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return n;
}, executor).thenAccept(s -> System.out.println("Prime Number Associated with this thread "
+ Thread.currentThread().getName() + " is: " + currentPrime));
}
executor.shutdown();
try {
executor.awaitTermination(10, TimeUnit.MINUTES);
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println("****This is where the project ends*****");
}
private static int generateNextPrime() throws InterruptedException {
long startTime = System.nanoTime();
currentPrime++;
if (currentPrime < 2) {
currentPrime = 2;
return currentPrime;
}
for (int i = 2; i < currentPrime; i++) {
if (currentPrime % i == 0) {
currentPrime++;
i = 2;
} else {
continue;
}
}
long endTime = System.nanoTime();
System.out.println("Time taken: " + (endTime - startTime) + " naoseconds.");
return currentPrime;
}
}
感谢您的建议和帮助。
编辑:还注意到,第二种实现不能保证每个线程都会得到一个新的素数。在这种情况下,有时多个线程会获得相同的currentPrime变量值。
谢谢。
问题来源:Stack Overflow
这些实现之间的主要区别在于它们的执行方式。
实施1基本上等于顺序执行。使用线程没有优势,因为如何使用同步块。每个线程在生成下一个素数之前都等待上一个线程完成。
您已经注意到实现2多次计算相同的素数。这是因为没有同步。仅使用计数器currentPrime来进行某种控制,以便在下一个线程中将哪个数字视为素数。
因此,两种实现方式均不能并行计算素数以产生可行的结果。
考虑一下例行程序。您使用一个值来确定其是否为质数。该值应该是每个线程进行计算的输入。现在唯一要考虑的是如何使此值线程安全以确保仅使用一次。
例如,可以通过使用Atomic变量来实现currentPrime。
另一个改进可以是currentPrime在generateNextPrime()方法之外增加。此方法可以将值作为参数。就像是
generateNextPrime(currentPrime.incrementAndGet());
回答来源:Stack Overflow
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