Java使用5个线程计算数组之和

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前言

之前写过多线程累加计数，原理跟本篇类似，

累加计数比计算数组之和逻辑稍微简单一点，如果对于这块不熟悉的，可以先看下累加计数。

基本思想已经在之前那篇文章里写过了，这里就直接贴代码了。

这里分别通过自己创建线程来实现功能，还有通过线程池来实现功能。思想都差不多。只是代码写法略有不同。仅供参考。

代码一：

五个线程交替累加计算数组之和，这种方法其实不如单线程直接累加快，因为交替累加需要前一个线程计算的结果。

package test;
 
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
 
public class FiveThreadCount {
 private int count=0;
 private int[] arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28};
 private int j=0;
 //定义一个任务，关键点所在
 private class MyThread extends Thread{
  @Override
  public void run() {
   super.run();
    while(j<arr.length)
    {
     synchronized (MyThread.class) {
      if(j>=arr.length){
       return;
      }
      count+=arr[j++];
      try {
       Thread.sleep(100);
      } catch (InterruptedException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
      System.out.println(Thread.currentThread().getName());
     }
    }
  }
 }
 
 //方法一
 public void test1(){
  for(int i=0;i<5;i++){
   new MyThread().start();
  }
        try {
   Thread.sleep(10000);
  } catch (InterruptedException e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }
        System.out.println(count);
 }
 //方法二
 public void test2(){
  Thread myThread=new MyThread();
  for(int i=0;i<5;i++){
   new Thread(myThread).start();
  }
        try {
   Thread.sleep(10000);
  } catch (InterruptedException e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }
        System.out.println(count);
 }
 //方法一的线程池实现版
 public void test3(){
  ExecutorService service=Executors.newCachedThreadPool();
  for(int i=0;i<5;i++){
   service.execute(new MyThread());
  }
        try {
   Thread.sleep(10000);
  } catch (InterruptedException e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }
        System.out.println(count);
 }
 //方法二的线程池实现版
 public void test4(){
  ExecutorService service=Executors.newCachedThreadPool();
  Thread myThread=new MyThread();
  for(int i=0;i<5;i++){
   service.execute(myThread);
  }
        try {
   Thread.sleep(10000);
  } catch (InterruptedException e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }
        System.out.println(count);
 }
 
}

上边代码中，用到了sleep方法的原因，sleep(100)是为了让其他线程有时间执行任务，如果不sleep的话，有可能一个线程就全部执行完了。 最后的sleep（10000）是为了等所有线程执行完后，打印最后的计算结果。 

代码二：

将数组分为5等分，让每个线程计算自己负责的那份，并发计算，最后汇总结果。这种方式比代码一速度会快些。因为线程独立计算，不依赖其他线程的结果。最后几个线程将总数累加即可。

方式一：

使用Callable，FutureTask方式，来实现代码：

package test;
 
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.FutureTask;
 
public class FiveThreadCount2 {
 private int[] arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28};
 private int total=0;
 public void test() throws InterruptedException, ExecutionException{
  ExecutorService service=Executors.newFixedThreadPool(5);
  int length=arr.length;
  for(int j=0;j<length;j+=(length/5)){
   FutureTask<Integer> task;
   if( (j+(length/5))<length){
    task=new FutureTask<Integer>(new MyCallable(arr, j, j+(length/5)));
   }else{
    task=new FutureTask<Integer>(new MyCallable(arr, j, length));
   }
   service.execute(task);
   total+=task.get();
  }
  service.shutdown();
  System.out.println(total);
 
 }
 
 public class MyCallable implements Callable<Integer>{
  int[] arr;
  int startIndex;
  int endIndex;
  public MyCallable(int[] arr,int startIndex,int endIndex){
   this.arr=arr;
   this.startIndex=startIndex;
   this.endIndex=endIndex;
  }
  @Override
  public Integer call() throws Exception {
   int sum=0;
   for(int i=startIndex;i<endIndex;i++){
    sum+=arr[i];
   }
   System.out.println(Thread.currentThread().getName());
   return sum;
  }
 }
 
}

这个方式有一个缺点，看似5个线程异步执行，其实是顺序执行，因为 task.get是要等待线程执行完毕才会执行下边的代码。所以效率不会高,可能换种写法可以解决这个问题，这里就不深入研究。

方式二：

通过java工具类CountDownLatch实现并发计算

package test;
 
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 
public class FiveThreadCount3 {
 private int[] arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28};
 private int total=0;
 public void test() throws InterruptedException{
  int length=arr.length;
  CountDownLatch latch=new CountDownLatch(length%5==0?5:6);
  System.out.println(length);
  for(int j=0;j<length;j+=(length/5)){
   MyThread task;
   if( (j+(length/5))<=length){
    task=new MyThread(arr, j, j+(length/5), latch);
   }else{
    task=new MyThread(arr, j, length, latch);
   }
   new Thread(task).start();
  }
  latch.await();
  System.out.println(total);
 }
 
 private class MyThread implements Runnable{
  int[] arr;
  int startIndex;
  int endIndex;
  CountDownLatch latch;
  public MyThread(int[] arr,int startIndex,int endIndex,CountDownLatch latch){
   this.arr=arr;
   this.startIndex=startIndex;
   this.endIndex=endIndex;
   this.latch=latch;
  }
  @Override
  public void run() {
   int sum=0;
   for(int i=startIndex;i<endIndex;i++){
    sum+=arr[i];
   }
   synchronized (MyThread.class) {
    total+=sum;
   }
 
   System.out.println(Thread.currentThread().getName());
   latch.countDown();
 
  }
  
 }
}

对于CountDownLatch不熟悉的可以搜索下用法。 

方式三：

通过java工具类 CyclicBarrier实现并发计算。

package test;
 
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
 
 
public class FiveThreadCount1 {
 private int[] arr={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28};
 private int total=0;
 public void test() throws InterruptedException, BrokenBarrierException{
  int length=arr.length;
  CyclicBarrier barrier=new CyclicBarrier((length%5==0?5:6)+1);
  System.out.println(length);
  for(int j=0;j<length;j+=(length/5)){
   MyThread task;
   if( (j+(length/5))<=length){
    task=new MyThread(arr, j, j+(length/5), barrier);
   }else{
    task=new MyThread(arr, j, length, barrier);
   }
   new Thread(task).start();
  }
  barrier.await();
  System.out.println(total);
 }
 
 private class MyThread implements Runnable{
  int[] arr;
  int startIndex;
  int endIndex;
  CyclicBarrier barrier;
  public MyThread(int[] arr,int startIndex,int endIndex,CyclicBarrier barrier){
   this.arr=arr;
   this.startIndex=startIndex;
   this.endIndex=endIndex;
   this.barrier=barrier;
  }
  @Override
  public void run() {
   int sum=0;
   for(int i=startIndex;i<endIndex;i++){
    sum+=arr[i];
   }
   synchronized (MyThread.class) {
    total+=sum;
   }
   
   try {
    System.out.println(Thread.currentThread().getName());
    barrier.await();
   } catch (InterruptedException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
   } catch (BrokenBarrierException e) {
    // TODO Auto-generated catch block
    e.printStackTrace();
   }
  }
  
 }
}

总结

总体来说，代码二的方式二、三，效率会高一点。以上代码都是通过main方法调用示例代码的test方法，输出结果到控制台。 

到此这篇关于Java使用5个线程计算数组之和的文章就介绍到这了,更多相关Java 线程数组之和内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！