Java で (非常に単純な) ベンチマークをプログラムしました。double値を指定された値まで単純にインクリメントし、時間がかかります。
6 コアのデスクトップでこのシングルスレッドまたは少量のスレッド (最大 100) を使用すると、ベンチマークは妥当で再現性のある結果を返します。
しかし、たとえば 1200 スレッドを使用すると、平均マルチコア期間はシングルコア期間よりも大幅に短くなります (約 10 倍以上)。使用するスレッドの数に関係なく、増分の合計量が同じであることを確認しました。
スレッドが増えるとパフォーマンスが大幅に低下するのはなぜですか? この問題を解決するためのトリックはありますか?
ソースを投稿していますが、問題があるとは思いません。
Benchmark.java:
package sibbo.benchmark;
import java.text.DecimalFormat;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class Benchmark implements TestFinishedListener {
private static final double TARGET = 1e10;
private static final int THREAD_MULTIPLICATOR = 2;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Benchmark b = new Benchmark(TARGET);
b.start();
}
private int coreCount;
private List<Worker> workers = new LinkedList<>();
private List<Worker> finishedWorkers = new LinkedList<>();
private double target;
public Benchmark(double target) {
this.target = target;
getSystemInfos();
printInfos();
}
private void getSystemInfos() {
coreCount = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
}
private void printInfos() {
System.out.println("Usable cores: " + coreCount);
System.out.println("Multicore threads: " + coreCount * THREAD_MULTIPLICATOR);
System.out.println("Loops per core: " + new DecimalFormat("###,###,###,###,##0").format(TARGET));
System.out.println();
}
public synchronized void start() throws InterruptedException {
Thread.currentThread().setPriority(Thread.MAX_PRIORITY);
System.out.print("Initializing singlecore benchmark... ");
Worker w = new Worker(this, 0);
workers.add(w);
Thread.sleep(1000);
System.out.println("finished");
System.out.print("Running singlecore benchmark... ");
w.runBenchmark(target);
wait();
System.out.println("finished");
printResult();
System.out.println();
// Multicore
System.out.print("Initializing multicore benchmark... ");
finishedWorkers.clear();
for (int i = 0; i < coreCount * THREAD_MULTIPLICATOR; i++) {
workers.add(new Worker(this, i));
}
Thread.sleep(1000);
System.out.println("finished");
System.out.print("Running multicore benchmark... ");
for (Worker worker : workers) {
worker.runBenchmark(target / THREAD_MULTIPLICATOR);
}
wait();
System.out.println("finished");
printResult();
Thread.currentThread().setPriority(Thread.NORM_PRIORITY);
}
private void printResult() {
DecimalFormat df = new DecimalFormat("###,###,###,##0.000");
long min = -1, av = 0, max = -1;
int threadCount = 0;
boolean once = true;
System.out.println("Result:");
for (Worker w : finishedWorkers) {
if (once) {
once = false;
min = w.getTime();
max = w.getTime();
}
if (w.getTime() > max) {
max = w.getTime();
}
if (w.getTime() < min) {
min = w.getTime();
}
threadCount++;
av += w.getTime();
if (finishedWorkers.size() <= 6) {
System.out.println("Worker " + w.getId() + ": " + df.format(w.getTime() / 1e9) + "s");
}
}
System.out.println("Min: " + df.format(min / 1e9) + "s, Max: " + df.format(max / 1e9) + "s, Av per Thread: "
+ df.format((double) av / threadCount / 1e9) + "s");
}
@Override
public synchronized void testFinished(Worker w) {
workers.remove(w);
finishedWorkers.add(w);
if (workers.isEmpty()) {
notify();
}
}
}
ワーカー.java:
package sibbo.benchmark;
public class Worker implements Runnable {
private double value = 0;
private long time;
private double target;
private TestFinishedListener l;
private final int id;
public Worker(TestFinishedListener l, int id) {
this.l = l;
this.id = id;
new Thread(this).start();
}
public int getId() {
return id;
}
public synchronized void runBenchmark(double target) {
this.target = target;
notify();
}
public long getTime() {
return time;
}
@Override
public void run() {
synWait();
value = 0;
long startTime = System.nanoTime();
while (value < target) {
value++;
}
long endTime = System.nanoTime();
time = endTime - startTime;
l.testFinished(this);
}
private synchronized void synWait() {
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}