Java 并发 : Count characters of String

Question

在做一些 Java 实践时，我遇到了一个任务，包括多线程和并发。到目前为止，我完全没有经验。基础是一个java类/程序，它有一个统计字符串中字符数的函数。该函数由字符串和一个 ConcurrentHashMap 提供，其中字母表为小写(每个字符作为键)，每个字符的出现作为值(作为整数)。该程序有效(使用 Hashmap 并且没有多线程，这意味着没有实现 runnable 并且没有 public void run)。

我了解 ConcurrentHashMap 的用法以启用多线程并因此实现了 ConcurrentHashMap(使用它而不是 HashMap)。此外我知道，我的类需要实现 runnable，因此有一个 public void run () 方法。

我的目标:

我想知道，如何启动三个线程，它们都计算同一个String的字符出现次数，并将其写入ConcurrentHashMap。

我说的对吗，有人利用这种实现来让程序运行得更快？ (已回答)

更多信息

从答案中可以看出，不清楚为什么要这样做。这是一项练习任务。稍后，我可能会添加大型文本文件的文件输入(或者可能不会，这是实践，我不知道)。

最终编辑

因此，为此目的进行多线程处理是没有用的。无需进一步回答。

到目前为止我的代码:

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;

class WordCounter implements Runnable {

    // method to count characters in given string
    static void characterCount(String inputString, ConcurrentHashMap<Character, Integer> charCountMap) {
        // Converting String to lowercase
        inputString = inputString.toLowerCase();

        // Converting given string to char array
        char[] strArray = inputString.toCharArray();

            // checking each char of strArray
            for (char c : strArray) {
                if (charCountMap.containsKey(c)) {
                    // If char is present in charCountMap,
                    // incrementing it's count by 1
                    charCountMap.put(c, charCountMap.get(c) + 1);
                }
            }

            // Printing the charCountMap
            for (Map.Entry entry : charCountMap.entrySet()) {
                if(!entry.getValue().equals(0)){
                System.out.println(entry.getKey() + " " + entry.getValue());
            }}

    }


    // Main
    public static void main(String[] args)
    {
        // Creating a HashMap containing alphabet in lower case
        // as a key and occurrences as  a value (initialized with value: 0)
        ConcurrentHashMap<Character, Integer> charCountMap
                = new ConcurrentHashMap<>();
        for (char ch = 'a'; ch <= 'z'; ++ch)
            charCountMap.put(ch, 0);

        String str = "GGACACGTagGcGT";
        characterCount(str, charCountMap);
    }

    @Override
    public void run() {

    }
}

Answer 1

我在你的问题中看到的一个问题:

Am I right, that one utilizes this kind of implementation to make the program run faster?

不，在这种情况下不是。您必须明白，创建和启动线程，然后以某种方式同步它们以避免竞争条件(以实现正确的、确定性的行为)并不是免费的。

线程是底层操作系统的资源。创建、启动和管理它们需要时间。

因此:使用多线程并不会自动转化为“我的程序运行得更快”。当并行处理数据的优势超过创建这些线程的初始成本时，多线程只会让事情变得“更快”。当然，您还需要能够并行运行线程的硬件。 如果您的硬件一次只能运行一个线程，那么做一些只使用 CPU 的事情(从不等待一些外部输入)然后有多个线程总是 慢一点。

现在，您的任务是计算人类用户提供的短字符串中的字符数。这可以通过一个线程迭代字符串并完成它的工作来最快地解决。因此:与直接的单线程解决方案相比，您的多线程程序很可能会慢很多。

另一方面，如果您的任务是读取包含数百万行文本的数千个文件，例如为全文搜索构建某种索引，那么当然:使用多线程可以显着加快速度整体执行时间。

除此之外:到目前为止您编写的代码什么也没做。要制作合理的程序，您需要:

• 在 run() 方法中有一些代码。
• 然后创建多个并行调用 run() 方法的线程

当然，还需要您对数据进行合理的分区。例如，您可以让每个线程计算输入的特定子字符串。