并行和并发可提升 java 函数性能。并行同时执行多个任务，通过 thread 类实现；并发在单个线程中交替执行任务，通过 future 类实现。实战案例演示了使用并行线程对百万元素数组进行排序，显著提升性能。
使用并行和并发提升 Java 函数性能
在现代计算机架构中，利用多核处理器的高并发能力，可以显著提升 Java 应用程序的性能。本文将介绍 Java 中并行和并发的概念，并通过实战案例展示如何使用它们优化函数性能。
并行
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并行是指同时执行多个任务，而并发是指同时管理多个任务。在 Java 中，可以通过 Thread 类实现并行，将任务分配给不同的线程并行执行。例如：
// 创建一个包含 100 个任务的列表List tasks = createTasks(100);// 创建一个线程池ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);// 并行执行任务executor.invokeAll(tasks);
并发
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并发是在单个线程中同时执行多个任务，通过使任务交替执行，避免线程上下文切换的开销。在 Java 中，可以使用 Future 类和 CompletableFuture 类实现并发，将任务包装成 Future 对象，并通过 get() 方法异步获取结果。例如：
// 创建一个存放计算结果的列表List<Future> futures = new LinkedList();// 创建一个线程池ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);// 并发执行任务for (int i = 0; i calculate(i)));}// 获取计算结果for (Future future : futures) { System.out.println(future.get());}
实战案例
场景：一个函数需要对一个包含 100 万个元素的数组进行排序。
解决方案：使用并行线程对数组进行分区，每个线程分区域排序，然后再将结果合并。例如：
// 使用 4 个线程int numThreads = 4;// 创建一个线程池ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(numThreads);// 分区数组int partitionSize = array.length / numThreads;int[][] partitions = new int[numThreads][partitionSize];for (int i = 0; i < numThreads; i++) { for (int j = 0; j < partitionSize; j++) { partitions[i][j] = array[i * partitionSize + j]; }}// 并行对每个分区进行排序List<Future> futures = new LinkedList();for (int i = 0; i sortPartition(partitions[i])));}// 合并排序结果int[] result = new int[array.length];int index = 0;for (Future future : futures) { int[] sortedPartition = future.get(); for (int number : sortedPartition) { result[index++] = number; }}
结论：
通过使用并行和并发，Java 程序员可以充分利用多核处理器的能力，提升函数性能。并行适合于需要同时执行多项独立任务的情况，而并发适合于需要交替执行多项相关任务的情况。采用合适的并行或并发技术，可以显著提高应用程序的整体性能。
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