面试题：JavaScript 字符串数组并发处理的性能优化与资源管理

策略设计

线程池的使用：使用线程池来管理并发任务，线程池的大小根据系统资源（如 CPU 核心数、可用内存等）进行合理配置。例如，根据 CPU 核心数来确定线程池的大小，公式可以是 CPU核心数 * 2，这样既能充分利用 CPU 资源，又不会因为线程过多导致上下文切换开销过大。
任务分块：将长字符串数组分成若干个小块，每个小块分配给线程池中的一个线程进行处理。块的大小可以根据字符串长度和系统资源动态调整。例如，对于非常长的字符串，可以划分较大的块，以减少任务调度开销；对于较短的字符串，可以划分较小的块，以提高并发度。
结果合并：每个线程处理完自己负责的块后，将结果返回。使用一个数据结构（如数组或链表）来收集所有线程的处理结果，并按照原始顺序合并，以保证处理结果的正确性。

代码实现（以 Java 为例）

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

public class StringProcessor {
    private static final int THREAD_POOL_SIZE = Runtime.getRuntime().availableProcessors() * 2;
    private static final int BLOCK_SIZE = 1000;

    public static String processString(String input, Callable<Character> processor) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_POOL_SIZE);
        List<Future<Character[]>> futures = new ArrayList<>();
        char[] charArray = input.toCharArray();

        for (int i = 0; i < charArray.length; i += BLOCK_SIZE) {
            int end = Math.min(i + BLOCK_SIZE, charArray.length);
            char[] block = new char[end - i];
            System.arraycopy(charArray, i, block, 0, block.length);
            Callable<Character[]> task = () -> {
                Character[] processedBlock = new Character[block.length];
                for (int j = 0; j < block.length; j++) {
                    processedBlock[j] = processor.call(block[j]);
                }
                return processedBlock;
            };
            futures.add(executorService.submit(task));
        }

        executorService.shutdown();

        StringBuilder result = new StringBuilder();
        try {
            for (Future<Character[]> future : futures) {
                Character[] processedBlock = future.get();
                for (Character c : processedBlock) {
                    result.append(c);
                }
            }
        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return result.toString();
    }

    public static void main(String[] args) {
        String input = "a very long string...";
        Callable<Character> processor = (c) -> {
            // 模拟复杂的加密运算
            return (char) (c + 1);
        };
        String processed = processString(input, processor);
        System.out.println(processed);
    }
}

优势和局限性

不同长度字符串
- 优势：对于长字符串，通过合理分块和线程池管理，可以充分利用系统资源，提高处理效率。对于短字符串，虽然线程池可能存在一定的开销，但由于块大小可调整，依然可以保证一定的并发度，不会因为线程过多而导致资源浪费。
- 局限性：如果字符串非常短，线程池的创建和任务调度开销可能相对较大，此时并发处理的优势不明显。
不同复杂度的字符处理函数
- 优势：对于复杂的字符处理函数，通过并发处理可以充分利用多核 CPU 的优势，加快整体处理速度。线程池的资源管理机制可以避免因任务过多导致系统资源耗尽。
- 局限性：如果字符处理函数非常简单，并发处理带来的上下文切换开销可能大于并行处理带来的性能提升，导致整体效率下降。同时，如果处理函数涉及共享资源的访问，需要额外的同步机制，可能会降低并发度。

面试题：JavaScript 字符串数组并发处理的性能优化与资源管理

知识考点

面试题答案

策略设计

代码实现（以 Java 为例）

优势和局限性