测试单核cpu和多核cpu执行java多线程任务的效率

这篇文章就是验证一件事：

只有多核cpu的计算机执行多个线程时才会提高效率（并行），单核cpu执行多个线程不会提高效率（并发）。

我选择的任务是：冒泡排序长度30000的int数组

单线程下

我们先测试一下单线程下这个任务的平均用时，代码如下：

public class TestSingleTask {private static int[] arr1 = new int[30000];static {randomArr(arr1);}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {long startTime = System.currentTimeMillis();/***************冒泡开始**************/int temp = 0;for(int i = 0 ;i< arr1.length -1; i++){for(int j = 0; j<arr1.length-1-i; j++){if(arr1[j]>arr1[j+1]){temp = arr1[j];arr1[j] = arr1[j+1];arr1[j+1] = temp;}}}/***************冒泡结束**************/long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("总共耗时：" + (endTime - startTime));}// 生成随机数private static void randomArr(int[] arr){int len = arr.length;for (int i = 0; i < len; i++){arr[i] = (int)Math.round(Math.random() * len) + 1;}}
}

输出

多测测试后，大致需要花1600ms ~ 1800ms

多线程在多核cpu下

我们来看看多个任务（线程）在windows（多核）上并行的效果，代码如下

public class TestMultTaskInMutlCore {private static int[] arr1 = new int[30000];private static int[] arr2 = new int[30000];static {randomArr(arr1);randomArr(arr2);}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Runnable r1 = () -> sort(arr1);Runnable r2 = () -> sort(arr2);Thread t1 = new Thread(r1, "t1");Thread t2 = new Thread(r2, "t2");t1.start();t2.start();long startTime = System.currentTimeMillis();t1.join();// 确保t1执行完毕t2.join();// 确保t2执行完毕long endTime = System.currentTimeMillis();System.out.println("总共耗时：" + (endTime - startTime));}private static void sort(int[] arr){int temp = 0;for(int i = 0 ;i< arr.length -1; i++){for(int j = 0; j<arr.length-1-i; j++){if(arr[j]>arr[j+1]){temp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = temp;}}}}private static void randomArr(int[] arr){int len = arr.length;for (int i = 0; i < len; i++){arr[i] = (int)Math.round(Math.random() * len) + 1;}}
}

输出

多测测试后，大致需要花1950ms ~ 2100ms

如此看来，确实提高了效率，因为串行执行的话，需要花费3200ms ~ 3600ms

多线程在单核cpu下

为了在单核cpu环境下测试，使用虚拟机测试

打开虚拟机的设置

确保虚拟机的内核总数是1

打开虚拟机后，我们就可以把多线程在多核cpu下的测试代码编译后的class文件通过xftp传递到linux中，我放在了/root/文档/下，如图

在执行java TestMultTaskInMultCore命令前，可以执行cat /proc/cpuinfo确保你的虚拟机只有一个cpu内核

执行java TestMultTaskInMultCore，输出如下

多测测试后，大致需要花3600ms左右

可见，单核cpu确实不能通过多线程的方式提高代码运行效率，因为其本质上并没有并行，自然不能提高效率

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