并发对程序执行效率的影响

Question

直接粘代码，如下：

package com.example.demo.test.threadPoolTest;

import com.example.demo.Entity.User;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 本示例有一个疑点：多线程到底什么情况下不仅不会提高效率，反而导致代码的执行效率下降？
 * runWithoutThread方法在单线程条件下向list集合添加10,000,000条数据，一般用时在8-9s左右，
 * 但开启多线程之后，执行所用的时间反而增加为11-14s左右，这种情况目前还没有找到原因
 */
public class ThreadTest02 {

    public static void main(String[] args) {
        runWithThread();
        runWithoutThread();
    }

    private static void runWithThread() {

        ThreadPoolExecutor thisPool = new ThreadPoolExecutor(10, 20,
                0, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(10));

        ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        List<User> list = new ArrayList<>(10000000);
        Long startTime = System.currentTimeMillis();

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            thisPool.execute(() -> {
                while (true) {
                    if (list.size() < 10000000) {
                        User user = new User(Thread.currentThread().getName() + String.valueOf(Math.random()));
                        lock.lock();
                        if (list.size() < 10000000) {
                            list.add(user);
                        }
                        lock.unlock();
                    } else {
                        break;
                    }
                }
            });


        }

        while (true) {
            if (thisPool.getActiveCount() == 0) {
                Long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println("线程池并发运行用时" + (endTime - startTime));
//                System.out.println(list.size());
                break;
            }
        }
    }

    private static void runWithoutThread() {

        Long startTime = System.currentTimeMillis();

        List<User> list = new ArrayList<>(10000000);

        while (true) {
            if (list.size() < 10000000) {
                User user = new User(Thread.currentThread().getName() + String.valueOf(Math.random()));
                if (list.size() < 10000000) {
                    list.add(user);
                }
            } else {
                break;
            }
        }

        Long endTime = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("单线程运行用时" + (endTime - startTime));

    }

}

运行结果：
线程池并发运行用时12924
单线程运行用时9583

Answer 1

其实对多线程的理解也不是很深，就有限的知识来理解一下。在应用程序中利用多线程很多情况下是不阻塞当前的应用线程，在主线程以外开辟新线程来实现这个业务逻辑，同时为了增加一些效率，从而有了线程池这种池化的概念。但使用了多线程就一定能提高程序的执行效率，这是不科学的。所以还是结合一些实际案例和场景来探讨。