Java中的并行性

Question

是否有类似于Intel TBB的支持并行处理的Java库。

- Kamahire

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请注意：您可以通过在每个问题旁边点击复选标记来接受答案。 - jzd

Answer 1

也许您可以澄清一下您正在寻找什么。

Intel® Threading Building Blocks（Intel TBB）提供了一种丰富而完整的方法来表达C++程序中的并行性。它是一个库，帮助您利用多核处理器性能，而无需成为线程专家。 Intel TBB不仅是一个线程替换库。它代表了更高级别的基于任务的并行性，抽象出平台细节和线程机制以实现可伸缩性和性能。

自1998年以来，并发库已经做到了这一点，并在2004年成为Java 5.0的一部分。

编辑：假设您想要一个线程池，它可以使用系统上的所有逻辑处理器。

ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(
      Runtime.getRuntime().availableProcessors);

// to add a number of tasks
for(int i=0; i<numberOfTasks; i++) {
   es.submit(new Callable<ResultType>() {
      public ResultType call() {
          return doWork(i);
      }
   }
}

这将在每个空闲线程上执行doWork。

看起来，它的特点非常熟悉。

我查看了一些低级优化，比如线程感知内存分配。在Java中，这被称为TLAB（Thread Local Allocation Buffers），并且是透明的。我怀疑大多数Java开发人员甚至不知道它们的存在。

结果和异常会被捕获到一个Future对象中，您可以稍后检查它们。

您可以拥有“条件变量”，例如CountdownLatch或CyclicBarrier。

引用：

一个新的容器，模仿C++ 0x unordered_map，并基于由Intel（TBB 3.0）和Microsoft（Visual Studio 2010）共同实现的规范。它比以前的concurrent_hash_map具有三个优点：

接口与C++0x unordered_map非常相似

允许并发插入和遍历。

接口没有暴露任何锁定。实现可能在内部使用锁定，但锁定从未以可能导致死锁的方式公开。它可能在调用用户定义的代码时保持锁定状态，但从不同时保持锁定状态。

Java的ConcurrentHashMap支持ConcurrentMap和Map接口，允许并发插入和遍历，而且不会暴露任何锁定。 ;) 它至少有9年历史，所以您知道它应该是健壮和稳定的。

如果您愿意，可以在线程池中使用PriorityQueue。

- Peter Lawrey

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是的，我正在寻找多核处理器和多处理器应用程序的优势。 - Kamahire

+1 推荐尝试使用Intel TBB。乍一看，它与java.util.concurrent框架非常相似，可以抽象出线程、wait/notify等底层细节，并允许我们使用更高级别的构建块，如Executor、作业队列和Callable。 - Péter Török

我怀疑它可能不完全做同样的事情，但是我相信它的对象是相同的，因此可以用它来代替TBB。 - Peter Lawrey

@Kamahire，值得记住的是，自Java 1.0版本以来，它直接支持线程，因此它可能可以满足您的需求，无需使用额外的库。 - Peter Lawrey

Answer 2

这个主题有一本很好的书：

Java Concurrency in Practice

- Eko Kurniawan Khannedy

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我相信并发与并行是不同的。请仔细阅读英特尔TBB库。 - Kamahire

虽然这不是对问题的直接回答，但是我强烈推荐这本书，它详细解释了如何使用Java5/6中提供的并发构造。 - Péter Török

Answer 3

这个功能在Java5之后的java.util.concurrent包中提供。

Java5版进行了主要的Java内存模型大修，以巩固并发编程基础和解决已知问题。在Java中，并发性从一开始就被设计到语言中，而不是仅仅添加到库中。

- Péter Török

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我相信并发与并行是不同的。请仔细阅读英特尔TBB库。 - Kamahire

也许您可以澄清一下您想要的区别是什么？ - Peter Lawrey

Answer 4

看看akka吧，它使用Actor和软件事务内存提供并发框架。当然，这只是提供了构建块，你仍然需要能够编写一些并发代码，但这变得更容易了。

- omerkudat

Answer 5

请查看 java.util.concurrent 包。它有许多对于并行编程非常有用的类。

顺便说一下，您应该考虑接受一些答案。15个问题没有被接受的答案会让人们不愿意回答您的问题。

- Cameron Skinner

Answer 6

有些人问关于并发和并行的区别。并发意味着不同的程序模拟同时运行，调度程序决定哪个程序正在运行。并行意味着将一个程序分成任务，并在不同的核心上同时运行这些任务以解决问题。当这些任务与其他程序竞争资源时（我们有更多的任务比可用的核心），那么我们就同时具有并发性和并行性。避免竞态条件是并行性中较不困难的部分，大问题是找到一种良好的方法来适当地分解任务以获得良好的结果。非常细粒度的分解有缺点（开销），但粗粒度的并行性（单任务）也有缺点（您没有使用计算机上所有可用的处理能力）。您必须找到中期，这意味着要做一些优化问题（数学）。

- Marc Mauri Alloza

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这根本不是问题的答案。 - Andrew Barber