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java - Java中的多线程解压

coder 2024-03-20 原文

因此，我尝试在 Java 中对 zip 文件进行只读访问，以多线程方式解压缩，因为我的 ZipFile/ZipEntry 标准简单单线程解决方案使用枚举和输入流以及其他结果将一个 50 兆的 zip 文件解压到内存中大约需要整整五秒钟，这最多需要一秒钟才能让我的磁盘在不解压的情况下读取。

但是，整个 Java zip 库的同步化程度令人难以置信，这无疑是因为它都是为读/写等而抽象的。在相同的代码中，而不是使用高效的非同步只读代码。

我查看了第三方 Java 库，它们要么是庞大的 VFS 库，比用大象枪打苍蝇还糟糕，要么它们具有性能优势的唯一原因是它们是多线程的大多数线程在磁盘 IO 上阻塞的程度。

我想要做的就是将一个 zip 文件拉入一个 byte[]， fork 一些线程，然后对其进行处理。没有任何理由需要以任何方式进行任何同步，因为我在内存中单独使用的每个解压缩文件都没有交互。

为什么这么难？

最佳答案

为了后代，经过一些来回测试，我最终使用的答案如下(完整迭代从头开始，在 while (true) 循环中关闭文件) :

  • 使用 DataInputStream.readFully 拉取整个(50 兆，在 在这种情况下)将 zip 文件压缩到 byte[] 中。

  • 产生工作线程(每个物理 CPU 核心一个，在我的例子中是 4 个) 每个都采用 byte[] 并创建一个 ZipInputStream(ByteArrayInputStream)。第一个 worker 跳过 0 条目，第二个跳过 1，第二个跳过 2，等等，所以它们都是 彼此偏移一个。工作线程不同步 根本没有，所以他们都有自己的 zip 文件的本地副本 元数据等等。这是线程安全的，因为 zip 文件是 只读，工作人员不共享解压缩的数据。

  • 每个工作线程读取一个条目并处理它，然后跳过 足够的条目，以便它们再次被一个抵消。所以第一个 线程读取条目 0、4、8...，第二个线程读取 1、5、9...，依此类推

  • 所有 worker 都被 .join() 拉回。

我的时间如下:

  • 将 zip 文件读入 byte[]，完全不解压 (仅 IO)每次迭代的平均时间为 0.1 秒。

  • 像往常一样直接在基础文件上直接使用 ZipFile， 产生 0.5 秒的初始峰值，然后是 0.26 秒的平均值 此后每次迭代的秒(关闭后从新鲜开始 以前的 ZipFile)。

  • 将 ZipFile 读入 byte[]，创建一个 ZipInputStream(ByteArrayInputStream) 没有多线程 总而言之，会导致 0.3 秒的初始尖峰，然后是 此后每次迭代的平均时间为 0.26 秒，表明 磁盘缓存对呈现随机访问和 初始读取等效。

  • 将 ZipFile 读入 byte[]，生成 4 个工作线程 使用如上所述的 byte[]，并等待他们 完成后，将时间降低到平均 0.1 秒 迭代。

因此，结论是，通过这种方法，我已经成功地将使用中等功率的计算机处理中等大小的 zip 文件的时间缩短到简单地物理读取文件所需的时间，不再需要额外的解压缩步骤很明显。显然，在具有数万个条目的巨大 zip 文件上使用相同的方法仍会产生巨大的加速。

似乎我并没有尝试优化任何东西，考虑到我将示例文件的处理时间(大约是我需要处理的最大文件的大小)减少到简单单个文件的 38%-线程方法。

考虑到这项 hack-job 的工作效果如何令人难以置信，想象一下在没有内置同步的情况下实际设计用于执行此操作的 native Java zip-reader 类可能会加速。

关于java - Java中的多线程解压，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/20717897/

多线javacode的sectionmultithreadingzlibinflate

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