Java 8 并行流与串行流

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1. 概述
1.1 简介
并行流就是把一个内容分成多个数据块,并用不同的线程分别处理每个数据块的流
Java 8 中将并行进行了优化,我们可以很容易的对数据进行并行操作,Stream API 可以声明性地通过 parallel() 与 sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。
1.2 了解 Fork/Join 框架
Fork/Join 框架就是在必要的情况下,将一个大任务,进行拆分(fork)成若干个小任务(拆到不可再拆是),再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总

1.3 Fork/Join 框架与传统线程池的区别
采用“工作窃取”模式(work-stealing) : 当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行,并将小任务加到线程队列中,然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。
相对于一般的线程池实现,Fork/Join 框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上。在一般的线程池中,如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行,那么该线程会处于等待状态。而在 Fork/Join 框架实现中,如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行。那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行。这种方式减少了线程的等待时间,提高了性能。
2. Fork/Join 使用
这里我们的需求是对 0 到一亿进行累加操作,下面是 Fork/Join 的处理方法
public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask<Long> {

private long start;
private long end;

private static final long THRESHOLD = 10000L; // 临界值

public ForkJoinCalculate(long start, long end) {
this.start = start;
this.end = end;
}

@Override
protected Long compute() {
long length = end – start;

if (length <= THRESHOLD) {
long sum = 0;

for (long i = start; i <= end; i++) {
sum += i;
}

return sum;
} else {
long middle = (start + end) / 2;

ForkJoinCalculate left = new ForkJoinCalculate(start, middle);
left.fork(); // 拆分,并将该子任务压入线程队列

ForkJoinCalculate right = new ForkJoinCalculate(middle + 1, end);
right.fork();

return left.join() + right.join();
}
}
}
测试方法
@Test
public void test1(){
long start = System.currentTimeMillis();

ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinCalculate(0L, 100000000L);

long sum = pool.invoke(task);
System.out.println(sum);

long end = System.currentTimeMillis();

System.out.println(“ 耗费的时间为: ” + (end – start));
}
3. Java 8 使用并行流
其实 Java 8 的并行流底层使用的就是 Fork/Join 框架,但是它帮我们简化了操作
@Test
public void test3(){
long start = System.currentTimeMillis();

Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 100000000L)
.parallel()
.sum();

System.out.println(sum);

long end = System.currentTimeMillis();

System.out.println(“ 耗费的时间为: ” + (end – start));
}
本文首发于凌风博客:Java 8 并行流与串行流作者:凌风

正文完
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