多线程真的会使用CPU所有的内核吗？
- 2019 年 10 月 10 日
- 筆記
学习多线程的时候，我们都知道如果多个线程分配到CPU多个内核是可以并发的执行。但真的是这样的吗？
先来看看电脑配置：
测试电脑是单CPU，4核。按道理来说创建4个线程应该可以分配到4个内核同时执行。接下来执行测试代码看结果！
public class ThreadTest { private static final int num = 1000 * 1000; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(()->{ for (int i = 0; i < num; i++) { System.out.println(i); } },"线程1").start(); new Thread(()->{ for (int i = 0; i < num; i++) { System.out.println(i); } },"线程2").start(); new Thread(()->{ for (int i = 0; i < num; i++) { System.out.println(i); } },"线程3").start(); new Thread(()->{ for (int i = 0; i < num; i++) { System.out.println(i); } },"线程4").start(); } }
测试代码创建了四个线程，四个线程都遍历一百万次。通过使用JDK自带监控工具：Visual VM 查看线程的执行过程，是不是真的如我想象，并发的执行线程呢？
关注红色框的内容，惊奇的发现，多个线程根本没有并发执行，而是不断的在线程之间上下文切换！也就是说，4个线程都是在单个内核执行，其他的内核并没有工作！
这就有点颠覆我的认知了，后来不断的google、查阅资料我才发现，这个与操作系统CPU的算法有关系！
参考文章：https://www.zhihu.com/question/64072646
线程的调度是根据cpu的算法，如果线程的运算量不大，cpu算法调度线程不一定会平均分配给每个内核的。那意思是如果运算量大的话，就会使用到其他的内核咯？
继续改进测试代码：
public class ThreadTest{ // 数据量 private static final int num = 2000 * 1000; // 设置栅栏是为了防止子线程还没结束就执行main线程输出耗时时间 private static final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(4); private static ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4); private static final String filePath1 = "/Users/hao/IdeaProjects/Sample/src/test1.txt"; private static final String filePath2 = "/Users/hao/IdeaProjects/Sample/src/test2.txt"; private static final String filePath3 = "/Users/hao/IdeaProjects/Sample/src/test3.txt"; private static final String filePath4 = "/Users/hao/IdeaProjects/Sample/src/test4.txt"; private static File file1 = new File(filePath1); private static File file2 = new File(filePath2); private static File file3 = new File(filePath3); private static File file4 = new File(filePath4); public static void main(String[] args) throws InterruptedException, IOException { // 开始时间 long startTime = System.currentTimeMillis(); new Thread(new WriteFileThread(file1),"线程1").start(); new Thread(new WriteFileThread(file2),"线程2").start(); new Thread(new WriteFileThread(file3),"线程3").start(); new Thread(new WriteFileThread(file4),"线程4").start(); try { countDownLatch.await(); } finally { service.shutdown(); } // 结束时间 long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(); System.out.println("总耗时间为：" + (endTime - startTime) / 1000.0 + "s"); } static class WriteFileThread implements Runnable { private File file; public WriteFileThread(File file) { this.file = file; } @Override public void run() { writeFile(file); } } static void writeFile(File file){ // 判断是否有该文件 if (!file.getParentFile().exists()) { file.getParentFile().mkdirs(); } if (!file.exists()) { try { file.createNewFile(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } long startTime = System.currentTimeMillis(); //创建输出缓冲流对象 BufferedWriter bufferedWriter = null; try { bufferedWriter = new BufferedWriter(new FileWriter(file)); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } for (int i = 0; i < num; i++) { try { bufferedWriter.write(i); bufferedWriter.newLine(); bufferedWriter.flush(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } long endTime = System.currentTimeMillis(); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完成，耗时 : " + (endTime - startTime) / 1000 + "s"); countDownLatch.countDown(); try { bufferedWriter.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } }
输出结果：
线程4执行完成，耗时 : 22s 线程3执行完成，耗时 : 22s 线程1执行完成，耗时 : 22s 线程2执行完成，耗时 : 24s 总耗时间为：24.709s
再查看Visual VM 监控工具，可以发现，4个线程都并发的执行了！
END
