JAVA - 多线程合并排序的排序速度

Question

我在 JAVA 中实现了一个多线程 MergeSort，并使用不同数量的线程测试了算法的运行时间。我在双核处理器上运行代码，算法在 4 或 8 个线程下运行速度最快。这对我来说没有意义——我有两个核心。这是我的源代码。

public static void parallelMergeSort(int[] a, int NUM_THREADS)
{
    if(NUM_THREADS <= 1)
    {
        mergeSort(a);
        return;
    }
    int mid = a.length / 2;
    int[] left = Arrays.copyOfRange(a, 0, mid);
    int[] right = Arrays.copyOfRange(a, mid, a.length);
    Thread leftSorter = mergeSortThread(left, NUM_THREADS);
    Thread rightSorter = mergeSortThread(right, NUM_THREADS);
    leftSorter.start();
    rightSorter.start();
    try {
        leftSorter.join();
        rightSorter.join();
    } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    merge(left, right, a);
}
private static Thread mergeSortThread(int[] a, int NUM_THREADS)
{
    return new Thread()
    {
        @Override
        public void run()
        {
            parallelMergeSort(a, NUM_THREADS / 2);
        }
    };
}
public static void mergeSort(int[] a)
{
    if(a.length <= 1) return;
    int mid = a.length / 2;
    int[] left = Arrays.copyOfRange(a, 0, mid);
    int[] right = Arrays.copyOfRange(a, mid, a.length);
    mergeSort(left);
    mergeSort(right);
    merge(left, right, a);
}

private static void merge(int[] a, int[] b, int[] r)
{
    int i = 0, j = 0, k = 0;
    while(i < a.length && j < b.length)
    {
        if(a[i] < b[j])
            r[k++] = a[i++];
        else
            r[k++] = b[j++];
    }
    while(i < a.length)
        r[k++] = a[i++];
    while(j < b.length)
        r[k++] = b[j++];
}

我测试了使用不同数量的线程运行它，并在毫秒内得到了以下结果：

Serial Sort Run Time: 5368.
Parallel Sort Run Time with 2 Threads: 3202.
Parallel Sort Run Time with 4 Threads: 2408.
Parallel Sort Run Time with 8 Threads: 2544.
Parallel Sort Run Time with 16 Threads: 2738.
Parallel Sort Run Time with 32 Threads: 2909.
Parallel Sort Run Time with 64 Threads: 3078.
Parallel Sort Run Time with 128 Threads: 3777.

为什么这种算法在双核 CPU 上以 4 个线程运行最快？

Answer 1

为什么这种算法在双核 CPU 上以 4 个线程运行最快？

这可能只是基准测试不佳的人工制品。 例如，如果您的基准测试没有正确考虑 JVM 预热效果，则结果将不可靠。

<小时 />

除此之外，"超线程"的解释是合理的：

酷睿i3、i5和i7

酷睿i3、i5和i7型号于2008年首次推出，构成了英特尔目前的台式PC处理器系列。它们涵盖了广泛的时钟速度范围，从 i3 Mobile 的 1.2 GHz 到最快的 i7 处理器的 3.6 GHz。该系列中的所有处理器均为 64 位设计，每个处理器至少有两个内核;除了四核i5型号外，它们都受益于超线程技术。

来源："哪些英特尔处理器具有超线程？

但是，HT（显然）在您的处理器上可用的事实并不意味着它实际上已启用。 这将取决于 BIOS 设置等。

• https://unix.stackexchange.com/questions/33450/checking-if-hyperthreading-is-enabled-or-not