为什么Java编译的并行执行在时间上呈线性增长

java linux javac cpu linux-kernel

2022-09-01 16:04:40

time javac Main.java                                      --> 0m1.050s
time javac Main.java & javac Main.java                    --> 0m1.808s
time javac Main.java & javac Main.java & javac Main.java  --> 0m2.690s
time javac Main.java & ... 8 time                         --> 0m8.309s

当我们并行运行命令时，并且随着命令的每次增加都会添加，以使所有命令完成。javacjavac~1 secjavac

为什么时间是线性增长？

是所有过程在运行时都涉及某种上，如果是，如何克服它，以免在时间上有线性增长javaclocks

PS：我在上面尝试过，，都表现出相同的行为。single core machinedouble core machine4 core machine

PS2：环境，RedHat7javac 1.7.0_79

答案 1

Java编译器已经处理了在可用处理器之间划分其工作，即使只编译单个文件也是如此。因此，自己并行运行单独的编译器实例不会产生您期望的性能提升。

为了证明这一点，我在一个名为.然后通过制作其他副本。编译时间如下：Main1.javaMain2.javaMain8.java

单个文件编译：

time javac Main1.java &    --> (real) 11.6 sec

观察此单个文件在200-400%范围内编译，显示处理器使用率主要在200-400%范围内（表示多个CPU使用率，每个CPU为100%），偶尔在700%范围内出现峰值（此计算机上的最大值为800%，因为有8个处理器）。top

接下来，同时两个文件：

time javac Main1.java &    --> (real) 14.5 sec
time javac Main2.java &    --> (real) 14.8 sec

因此，编译两个只需要14.8秒，编译一个只需要11.6秒。这绝对是非线性的。通过查看这些运行时的情况可以清楚地看出，每个Java编译器一次最多只能利用四个CPU（偶尔峰值更高）。因此，这两个编译器在八个CPU上运行，这些CPU大多是并行的。top

接下来，同时提供四个文件：

time javac Main1.java &    --> (real) 24.2 sec
time javac Main2.java &    --> (real) 24.6 sec
time javac Main3.java &    --> (real) 25.0 sec
time javac Main4.java &    --> (real) 25.0 sec

好了，我们碰壁了。我们不能再并行化编译器。四个文件花了25秒，而两个文件花了14.8秒。这里有一点优化，但它主要是线性时间增加。

最后，同时八个：

time javac Main1.java &    --> (real) 51.9 sec
time javac Main2.java &    --> (real) 52.3 sec
time javac Main3.java &    --> (real) 52.5 sec
time javac Main4.java &    --> (real) 53.0 sec
time javac Main5.java &    --> (real) 53.4 sec
time javac Main6.java &    --> (real) 53.5 sec
time javac Main7.java &    --> (real) 53.6 sec
time javac Main8.java &    --> (real) 54.6 sec

这实际上比线性更糟糕，因为八个只需要54.6秒，而四个只需要25.0。

因此，我认为从所有这些中得出的结论是要相信编译器会做得很好，试图在可用的CPU资源中优化你给它的工作，并且尝试手动添加额外的并行化将带来有限的（如果有的话）好处。

编辑：

作为参考，我在Oracle的错误数据库中发现了两个关于增强javac以利用多个处理器的条目：

Bug ID： JDK-6629150 -- 最初的投诉，这最终被标记为以下文件的副本：
错误 ID：JDK-6713663 -- 建议解决方法，根据“解决日期”，javac 中的多处理器支持似乎是在 2008-06-12 上添加的。

答案 2