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));
    }
}

首先我用两个 sum 方法运行 singleThreadStart，结果是

cpu number:4
499999500000
499999500000
cost time:6719000

然后我运行secondThreadStart，结果是

cpu number:4
499999500000
499999500000
cost time:14299000

然后我用五个 sum 方法运行 singleThreadStart，结果是

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

最后我运行了 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，是不是因为创建线程的成本？
2. cpu 数是 4，尽管创建线程有成本，那么使用 4 个以上的线程会比使用 4 个线程慢吗？
3. 如果我想做一些需要更多时间的事情，使用四个线程来做最好吗？

Answer 1

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

当然，创建线程是有开销的。

2.cpu数为4，尽管创建线程有成本，所以使用4个以上的线程数会比使用4个线程慢吗？

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

3.如果我想做一些花费很多时间的事情，使用四个线程来做最好吗？

您可以使用高级 java 并发类 ( newWorkStealingPoolof Executors)

请参阅此 SE 问题：

Java 的 Fork/Join 与 ExecutorService - 何时使用哪个？

一般来说：

多线程可以通过使用更多的 CPU 能力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（可能对多线程起作用）
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（可能对多线程起作用）
7. 应用类型 : CPU bound 或 IO Bound

如果您的应用程序是多线程将提供出色的结果

1. 更少的 CPU 绑定，更少的 IO 绑定（但仍然可以为这些应用程序使用多线程）

2. 没有共享数据

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

一些很好的 SE 问题：

https://softwareengineering.stackexchange.com/questions/97615/what-c​​an-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？

为什么单线程比 Java 中的多线程快？

好文章：

thetechsolo.wordpress.com文章

java-性能文章