java.util.concurrent :计算素数

Question

我是java.util.concurrent包的新手。我创建了下面的程序，测试一个数字是否是素数，使用多点和单点策略。

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;


public class IsPrime
        implements Runnable
    {
    private static final long UPPER_BOUND=100000;
    long value;//the number observed
    private IsPrime(long value)
        {
        this.value=value;
        }
    /** returns wether value is a prime number (simple and stupid method ) */
    private boolean isAPrimeNumber()
        {
        if(value==1 || value==2) return true;
        if(value%2L==0) return false;
        for(long i=3;i< value;++i)
            {
            if(this.value%i==0) return false;
            }
        return true;
        }

    @Override
    /** calls isAPrimeNumber */
    public void run()
        {
        boolean result=isAPrimeNumber();
        //if(result) System.out.println("["+this.value+"]");
        }

    /** loop from 3 to UPPER_BOUND, multithreaded */
    private static long loopMT() 
        {
        long now=System.currentTimeMillis();
        ExecutorService service=Executors.newFixedThreadPool(10); 

        for(long i=3;i< UPPER_BOUND;i+=2)
            {
            service.submit(new IsPrime(i));
            }
        service.shutdown();
        return System.currentTimeMillis()-now;
        }

    /** loop from 3 to UPPER_BOUND, NOT multithreaded */
    private static long loop() 
        {
        long now=System.currentTimeMillis();
        for(long i=3;i< UPPER_BOUND;i+=2)
            {
            new IsPrime(i).run();
            }
        return System.currentTimeMillis()-now;
        }

    public static void main(String[] args)
        {
        long n1=IsPrime.loop();
        long n2=IsPrime.loopMT();
        System.out.println(""+n1+" >>> "+n2);   
        }
    }

对于方法loopMT，是否正确地使用包loopMT的类？还有另外一种(更安全、更优雅)的方法来编写这个程序吗？我可以在多线程环境中使用System.out吗？

非常感谢你的建议

皮埃尔

Answer 1

正如当前编写的那样，loopMT没有等待提交的任务完成。

你有几个选择：

• 调用awaitTermination()等待所有原始测试的完成，并将结果写入System.out，就像您当前所做的那样。
• 将接口从Runnable更改为Callable<Boolean>或Callable<Map.Entry<Long, Boolean>>并使用service.invokeAll() (然后您将立即获得返回的所有结果)。
• 将结果存储在同步的Map中，并在所有原始测试完成后读取它
• 让run方法将结果发送到BlockingQueue或SynchronousQueue，并让loopMT方法循环从队列中获取结果并打印出来。这是我更喜欢的选择。
• 通过CompletionService间接使用队列。

Answer 2

由于System.out是PrintStream的一个实例，所以它是线程安全的。因此，这是很好的训练例子。但是对于我来说，不同线程的输出似乎不是个好主意。最好有一个专用的输出线程来异步地接受输出请求。

也许，我更愿意按照finnw的建议实现Callable<Boolean>，否则，除了CPU消耗之外，我认为在IsPrime类中没有任何理由。

Answer 3

由于此计算很可能是CPU绑定的，所以运行更多线程并不比您有CPU内核更有利。之后的额外线程只会增加开销。