在Java中高效地构建多线程数组

Question

在Java中高效地构建多线程数组

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我有许多线程向一个数组添加类似于结果的对象，并希望通过移除同步来提高这个区域的性能。

为了做到这一点，我想让每个线程将其结果发布到ThreadLocal数组中，然后在处理完成后，我可以将数组组合用于下一阶段。不幸的是，为此ThreadLocal存在一个显眼的问题：当没有任何线程可以访问另一个线程的集合时，我无法在最后组合这些集合。

我可以通过在创建ThreadLocal时将每个ThreadLocal数组附加到列表旁边来解决这个问题，以便稍后我可以使用所有列表（这将需要同步，但每个线程只需要进行一次），但是为了避免内存泄漏，我将不得不以某种方式让所有线程在结束时返回以清理它们的ThreadLocal缓存... 我希望简单的添加结果过程是透明的，不需要除添加结果之外的任何后续工作。

是否有编程模式或现有的ThreadLocal-like对象可以解决这个问题？

- Numeron

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你可以使用ConcurrentHashMap代替ThreadLocal数组，并将结果对象用作映射中的键。 - justAbit

只需让每个线程生成“类似结果的对象”，其中包括这些对象应插入到最终数组中的位置，例如包括数组索引。 - Andy Turner

结果数量是否事先已知？是什么推动力导致线程被分配任务来生成结果？一组数据在开始时就存在？还是异步到达的随机事件？ - Hank D

@HankD 结果由线程池生成，因此随机结果来自随机线程。有些任务可以产生多个结果，因此数量是未知的。 - Numeron

1个回答

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- dimo414 · Accepted Answer

你说得对，ThreadLocal对象被设计成只能由当前线程访问。如果你想在不同的线程之间通信，就不能使用ThreadLocal，应该使用线程安全的数据结构，例如ConcurrentHashMap或ConcurrentLinkedQueue。

对于你描述的用例，很容易在线程之间共享一个ConcurrentLinkedQueue，并让它们根据需要写入队列。一旦它们全部完成（Thread.join()将等待它们完成），你可以将队列读入任何其他你需要的数据结构中。