关于SegmentFault:Java中JUC扩展组件之Forkjoin

`Fork/join`介绍

Fork/join框架是 java7 提供的并行执行工作的框架, 是把大工作宰割成若干小工作, 最初汇总若干小工作的执行后果失去最终的后果。它的思维与 MapReduce 相似。Fork把一个大工作宰割成若干小工作,Join用于合并小工作的后果, 最初失去大框架的后果。次要采取工作窃取算法。

工作窃取 (work-stealing) 算法是指某个线程从其它队列窃取工作执行。

如果咱们须要做一个比拟大的工作，咱们能够把这个工作宰割为若干互不依赖的子工作，为了缩小线程间的竞争，于是把这些子工作别离放到不同的队列里，并为每个队列创立一个独自的线程来执行队列里的工作，线程和队列一一对应，比方 A 线程负责解决 A 队列里的工作。然而有的线程会先把本人队列里的工作干完，而其余线程对应的队列里还有工作期待解决。干完活的线程与其等着，不如去帮其余线程干活，于是它就去其余线程的队列里窃取一个工作来执行。而在这时它们会拜访同一个队列，所以为了缩小窃取工作线程和被窃取工作线程之间的竞争，通常会应用双端队列，被窃取工作线程永远从双端队列的头部拿工作执行，而窃取工作的线程永远从双端队列的尾部拿工作执行。

工作窃取算法的长处是充分利用线程进行并行计算，并缩小了线程间的竞争，其毛病是在某些状况下还是存在竞争，比方双端队列里只有一个工作时。并且耗费了更多的系统资源，比方创立多个线程和多个双端队列。

对于 Fork/Join 框架而言，当一个工作正在期待它应用 Join 操作创立的子工作完结时，执行这个工作的工作线程，寻找其余并未被执行的工作，并开始执行，通过这种形式，线程充分利用它们的运行工夫，来进步应用程序的性能。为了实现这个指标，Fork/Join 框架执行的工作有一些局限性：

工作只能应用 Fork、Join 操作来作为同步机制，如果应用了其余同步机制，那他们在同步操作时，工作线程则不能执行其余工作。如：在框架的操作中，使工作进入睡眠，那么在这个睡眠期间内，正在执行这个工作的工作线程，将不会执行其余工作
所执行的工作，不应该执行 IO 操作，如读和写数据文件
工作不能抛出查看型异样，必须通过必要的代码解决它们

外围是两个类：ForkJoinTask与ForkJoinPool。Pool 次要负责实现，包含下面所介绍的工作窃取算法，管理工作线程和提供对于工作的状态以及它们的执行信息；Task 次要提供在工作中，执行 Fork 与 Join 操作的机制。

`Fork/join`代码演示

package com.rumenz.task;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;


public class ForkJoinExample extends RecursiveTask<Integer> {

    public final static int threshold=2;
    private int start;
    private int end;

    public ForkJoinExample(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Integer compute() {
        int sum=0;
        boolean b = (end - start) <= threshold;
        if(b){
            // 工作足够小的时候，间接计算，不进行决裂计算
            for (int i = start; i <=end ; i++) {sum+=i;}
        }else{int mid=(start+end)/2;
            // 持续决裂工作
            ForkJoinExample task1=new ForkJoinExample(start,mid);
            ForkJoinExample task2=new ForkJoinExample(mid+1,end);

            // 执行子工作
            task1.fork();
            task2.fork();

            // 期待工作执行完结合并其后果
            Integer m = task1.join();
            Integer n = task2.join();
            sum=m+n;

        }
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        // 生成一个池
        ForkJoinPool forkJoinPool=new ForkJoinPool();
        
        ForkJoinTask task=new ForkJoinExample(1, 100000);
        ForkJoinTask<Integer> submit = forkJoinPool.submit(task);
        Integer sum = submit.get();
        System.out.println("最初的后果是:"+sum);

    }
}

通过这个例子让咱们再来进一步理解 ForkJoinTask，工作类继承 RecursiveTask，ForkJoinTask 与个别的工作的次要区别在于它须要实现 compute()办法，在这个办法里，首先须要判断工作是否足够小，如果足够小就间接执行工作。如果不足够小，就必须宰割成两个子工作，每个子工作在调用 fork()办法时，又会进入 compute()办法，看看以后子工作是否须要持续宰割成孙工作，如果不须要持续宰割，则执行以后子工作并返回后果。应用 join()办法会期待子工作执行完并失去其后果。

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Fork/join介绍

Fork/join代码演示

`Fork/join`介绍

`Fork/join`代码演示