Del título:
¿Por qué tener más hilos es mejor?
La idea de hilos es tener trabajo realizándose al mismo tiempo. Un ejemplo para esto es: imagina que tienes que pintar una habitación de cuatro paredes. Si solo tienes un pintor que pinta 1 pared a 1 hora, para pintar la habitación se demorará 4 horas. Si necesitas agilizar este trabajo, contratas a un pintor más y la habitación estará pintada en 2 horas, pero deberás pagar al pintor extra. Lo mismo sucede con los hilos: puedes obtener más velocidad pero pagarás un precio extra por obtener esa velocidad, en este caso es pagar el procesamiento extra por tener dos (o más) procesos ejecutándose al mismo tiempo. Para los tiempos actuales con computadoras y dispositivos de al menos dos núcleos en el micro procesador, esto no es tanto un problema. Pero ten en cuenta que hay procesos que no se pueden optimizar utilizando hilos. Un ejemplo en la vida real sería el embarazo de una mujer: no importa cuántas enfermeras (hilos) pongas para que ayuden a la mujer embarazada, el proceso demorará lo que deba demorar (entre 7 y 9 meses).
Del texto:
¿Porque al dividir los procesos tarda menos?
De la respuesta anterior, depende del tipo de proceso. Hay cosas que no se pueden optimizar con hilos, por ejemplo acceso a disco o acceso a través de la red, esos son procesos lentos. Sin embargo, hay procesos que sí se pueden optimizar usando hilos, como por ejemplo la generación de facturas para un grupo de clientes: puedes tener un método generaFactura(long idCliente)
, tener un pool de hilos y mandar tareas al pool para que la generación de facturas sea en paralelo (similar al de pintar las paredes de una habitación).
Esto en código se representaría de la siguiente manera, utilizando ExecutorService
(porque es mejor usar un framework que maneje los hilos en lugar de tener que manejarlos manualmente):
public void generaFactura(long idCliente) {
//proceso para generar la factura...
}
//...
//en algún método
List<Long> listaIdClientes = obtenerIdClientesPorFacturar();
//Iniciando pool de hilos
int cantidadHilos = ... ; //cantidad de hilos en el pool
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(cantidadHilos);
//dejando tareas en el pool de hilos
for (final Long idCliente : listaIdClientes) {
executor.execute( () -> generaFactura(idCliente) );
}
//dejar de admitir tareas en el pool de hilos
executor.shutdown();
//el código de acá abajo es opcional
//indica que se debe esperar a que todas las tareas en el
//pool de hilos deben terminar su ejecución
//y que el hilo en ejecución esperará esto
while (!executor.isTerminated() ) { }
¿Será que así uso mas núcleos en vez de uno y no solo uno para correr el thread principal?
En el caso de Java, esto depende. Cuando abres un hilo, lo que hace Java es delegar la operación al sistema operativo. Así que el uso de uno o más núcleos en este caso va a depender del sistema operativo y no de Java. Esto significa que tu aplicación escrita en Java que utiliza N hilos en Linux puede rendir mejor (o quizás peor) que al ejecutarla en Windows. Asimismo, la ejecución de los hilos está asociada al hardware como mencionaste. Por ende, aunque tengas el mismo sistema operativo p.e. CentOS 6.5 (una distribución de linux) puede rendir diferente entre computadoras debido al hardware que tengan: cantidad de núcleos, caché, ram, etc.
Tal como se muestra en el ejemplo de código más arriba, la cantidad de hilos a utilizar debe depender de realizar pruebas (benchmark) sobre la tarea que se está haciendo y elegir cuál sería el mejor valor pensando en el ambiente o ambientes que se ejecutarán. No hay una fórmula o cálculo perfecto para ello.
Adicional a esto, puedes abrir un hilo o más dentro de otros hilos. Un ejemplo de esto es cuando creas una aplicación web. Cada petición hecha al servidor se realiza dentro de un hilo, y si dentro del proceso de petición abres un hilo, entonces estás abriendo un hilo dentro de otro hilo. Esto no es ningún problema, es totalmente soportado por los sistemas operativos actuales.
En resumen: solo utiliza hilos si realmente lo necesitas. Y recuerda siempre hacer un benchmark de tu proceso antes de utilizar hilos y luego de utilizar hilos para que evalúes si el costo pagado por el uso de hilos vale a comparación del tiempo ganado.