Каков самый простой способ распараллеливать задачу в java?

Ответ 1

Я бы порекомендовал взглянуть на ExecutorService.

В частности, что-то вроде этого:

ExecutorService EXEC = Executors.newCachedThreadPool();
List<Callable<Result>> tasks = new ArrayList<Callable<Result>>();
for (final Object object: objects) {
    Callable<Result> c = new Callable<Result>() {
        @Override
        public Result call() throws Exception {
            return compute(object);
        }
    };
    tasks.add(c);
}
List<Future<Result>> results = EXEC.invokeAll(tasks);

Обратите внимание, что использование newCachedThreadPool может быть плохим, если objects - большой список. Пул кэшированных потоков может создать поток на одну задачу! Вы можете использовать newFixedThreadPool(n), где n - это что-то разумное (например, количество ядер, которое у вас есть, при условии, что compute() связано с ЦП).

Здесь полный код, который фактически запускается:

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;

public class ExecutorServiceExample {
    private static final Random PRNG = new Random();

    private static class Result {
        private final int wait;
        public Result(int code) {
            this.wait = code;
        }
    }

    public static Result compute(Object obj) throws InterruptedException {
        int wait = PRNG.nextInt(3000);
        Thread.sleep(wait);
        return new Result(wait);
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
        ExecutionException {
        List<Object> objects = new ArrayList<Object>();
        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            objects.add(new Object());
        }

        List<Callable<Result>> tasks = new ArrayList<Callable<Result>>();
        for (final Object object : objects) {
            Callable<Result> c = new Callable<Result>() {
                @Override
                public Result call() throws Exception {
                    return compute(object);
                }
            };
            tasks.add(c);
        }

        ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
        // some other exectuors you could try to see the different behaviours
        // ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);
        // ExecutorService exec = Executors.newSingleThreadExecutor();
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            List<Future<Result>> results = exec.invokeAll(tasks);
            int sum = 0;
            for (Future<Result> fr : results) {
                sum += fr.get().wait;
                System.out.println(String.format("Task waited %d ms",
                    fr.get().wait));
            }
            long elapsed = System.currentTimeMillis() - start;
            System.out.println(String.format("Elapsed time: %d ms", elapsed));
            System.out.println(String.format("... but compute tasks waited for total of %d ms; speed-up of %.2fx", sum, sum / (elapsed * 1d)));
        } finally {
            exec.shutdown();
        }
    }
}

Ответ 2

Для получения более подробного ответа прочитайте Java Concurrency на практике и используйте java.util.concurrent.

Ответ 3

Здесь я использую в своих проектах:

public class ParallelTasks
{
    private final Collection<Runnable> tasks = new ArrayList<Runnable>();

    public ParallelTasks()
    {
    }

    public void add(final Runnable task)
    {
        tasks.add(task);
    }

    public void go() throws InterruptedException
    {
        final ExecutorService threads = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime()
                .availableProcessors());
        try
        {
            final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(tasks.size());
            for (final Runnable task : tasks)
                threads.execute(new Runnable() {
                    public void run()
                    {
                        try
                        {
                            task.run();
                        }
                        finally
                        {
                            latch.countDown();
                        }
                    }
                });
            latch.await();
        }
        finally
        {
            threads.shutdown();
        }
    }
}

// ...

public static void main(final String[] args) throws Exception
{
    ParallelTasks tasks = new ParallelTasks();
    final Runnable waitOneSecond = new Runnable() {
        public void run()
        {
            try
            {
                Thread.sleep(1000);
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
            }
        }
    };
    tasks.add(waitOneSecond);
    tasks.add(waitOneSecond);
    tasks.add(waitOneSecond);
    tasks.add(waitOneSecond);
    final long start = System.currentTimeMillis();
    tasks.go();
    System.err.println(System.currentTimeMillis() - start);
}

Что печатает чуть больше 2000 на моем двухъядерном ящике.

Ответ 4

Вы можете использовать ThreadPoolExecutor. Вот пример кода: http://programmingexamples.wikidot.com/threadpoolexecutor (слишком долго, чтобы привести его сюда)

Ответ 5

Можно просто создать несколько потоков и получить результат.

Thread t = new Mythread(object);

if (t.done()) {
   // get result
   // add result
}

EDIT: Я думаю, что другие решения более прохладные.

Ответ 6

Я собирался упомянуть класс исполнителя. Вот пример кода, который вы бы разместили в классе исполнителя.

    private static ExecutorService threadLauncher = Executors.newFixedThreadPool(4);

    private List<Callable<Object>> callableList = new ArrayList<Callable<Object>>();

    public void addCallable(Callable<Object> callable) {
        this.callableList.add(callable);
    }

    public void clearCallables(){
        this.callableList.clear();
    }

    public void executeThreads(){
        try {
        threadLauncher.invokeAll(this.callableList);
        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public Object[] getResult() {

        List<Future<Object>> resultList = null;
        Object[] resultArray = null;
        try {

            resultList = threadLauncher.invokeAll(this.callableList);

            resultArray = new Object[resultList.size()];

            for (int i = 0; i < resultList.size(); i++) {
                resultArray[i] = resultList.get(i).get();
            }

        } catch (Exception e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

        return resultArray;
    }

Затем, чтобы использовать его, вы должны вызвать вызовы в класс исполнителя, чтобы заполнить и выполнить его.

executor.addCallable( some implementation of callable) // do this once for each task 
Object[] results = executor.getResult();

Ответ 7

Параллельный массив Fork/Join - это один из вариантов

Ответ 8

В Java8 и более поздних версиях вы можете создать поток, а затем выполнить обработку параллельно с parallelStream:

List<T> objects = ...;

List<Result> result = objects.parallelStream().map(object -> {
            return compute(object);
        }).collect(Collectors.toList());

Примечание. Порядок результатов может не соответствовать порядку объектов в списке.

Подробная информация о том, как настроить правильное количество потоков, доступна в этом вопросе о том, сколько потоков создано в параллельном потоке в java-8.