Warum ist die Implementierung von Concurrent Sieve of Eratosthenes in Java langsamer als ihr sequentielles Gegenstück?

Die Korrelation zwischen den sequentiellen und gleichzeitigen Ansätzen zum Sieb des Eratosthenes ist im bereitgestellten Java-Code nicht sofort ersichtlich. Hier finden Sie eine Untersuchung potenzieller Probleme, die die gleichzeitige Implementierung verlangsamen können:

1. Synchronisationsaufwand:

• Die gleichzeitige Version des Algorithmus versucht, den Prozess des Durchstreichens von Vielfachen von Primzahlen zu parallelisieren. Dem Code scheinen jedoch geeignete Synchronisierungsmechanismen zu fehlen, was zu Rennbedingungen und falschen Ergebnissen führen kann.

2. Übermäßige Erstellung von Threads:

• Die PrimeThread-Klasse erstellt zwei Threads für jeden verfügbaren Prozessor. Dies kann jedoch zu groß sein und aufgrund der Thread-Verwaltung zu einem Mehraufwand führen. Es wird im Allgemeinen nicht empfohlen, mehr Threads zu erstellen, als Prozessoren verfügbar sind.

3. Ineffiziente Thread-Nutzung:

• Die PrimeThread-Klasse erstellt zwei Arten von Threads: einen zum Generieren der anfänglichen sqrt(n)-Primzahlen und einen zum Generieren der verbleibenden Primzahlen. Dies ist möglicherweise keine effiziente Verwendung von Threads. Es wäre besser, einen Thread zu haben, der die anfänglichen Primzahlen generiert, gefolgt von mehreren Threads, die parallel arbeiten, um die restlichen Primzahlen zu generieren.

4. Fehlende gemeinsame Statusverwaltung:

• Die gleichzeitige Version basiert auf der Mitgliedsvariablen „currentState“, um zwischen verschiedenen Threads zu koordinieren. Diese Variable ist jedoch nicht ordnungsgemäß synchronisiert und es gibt keine Garantie dafür, dass Threads zur richtigen Zeit auf den richtigen Status zugreifen.

5. Falsche Divisionslogik:

• In der Methode „generateMyPrimes“ versucht der Code, die aktuelle Zahl (curr) durch Primzahlen beginnend mit 3 zu dividieren. Primzahlen, die kleiner als die Quadratwurzel von n sind, haben dies jedoch bereits getan wurde im vorherigen Schritt generiert (generateSqrtPrimes). Diese redundante Aufteilung kann die Berechnung verlangsamen.

Um die Leistung der gleichzeitigen Implementierung zu verbessern, wird empfohlen, diese Probleme zu beheben:

• Implementieren Sie geeignete Synchronisierungsmechanismen, um Rennen zu verhindern Bedingungen.
• Verwenden Sie die entsprechende Anzahl von Threads für Ihre Hardware und Aufgabe.
• Optimieren Sie die Thread-Auslastung durch effiziente Zuweisung von Threads.
• Verwalten Sie den freigegebenen Status sorgfältig und synchronisieren Sie den Zugriff auf it.
• Refaktorieren Sie die Divisionslogik, um unnötige Berechnungen zu vermeiden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWarum ist die Implementierung von Concurrent Sieve of Eratosthenes in Java langsamer als ihr sequentielles Gegenstück?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!