Java多线程高并发中的Fork/Join框架机制详解
作者：张起灵-小哥
本文主要介绍了 Java 多线程高并发中的 Fork/Join 框架的基本原理和其使用的工作窃取算法(work-stealing)、设计方式和部分实现源码，感兴趣的朋友跟随小编一起看看吧
1.Fork/Join框架简介
Fork/Join 它可以将一个大的任务拆分成多个子任务进行并行处理，最后将子任务结果合并成最后的计算结果，并进行输出。Fork/Join 框架要完成两件事情：
Fork：把一个复杂任务进行分拆，大事化小 ：把一个复杂任务进行分拆，大事化小
Join：把分拆任务的结果进行合并
在 Java 的 Fork/Join 框架中，使用两个类完成上述操作：
ForkJoinTask: 我们要使用 Fork/Join 框架，首先需要创建一个 ForkJoin 任务。该类提供了在任务中执行 fork 和 join 的机制。通常情况下我们不需要直接集成 ForkJoinTask 类，只需要继承它的子类，Fork/Join 框架提供了两个子类：
- RecursiveAction：用于没有返回结果的任务
- RecursiveTask:用于有返回结果的任务
ForkJoinPool: ForkJoinTask 需要通过 ForkJoinPool 来执行。
RecursiveTask: 继承后可以实现递归(自己调自己)调用的任务。
可以在jdk官方文档中看到：
2.简单应用
实现从 1 + 2 + ... + 100 ，将它们拆分成多个小任务，分别求和，最终再将这些结果合并。
这里就是参照官方文档，先继承RecursiveTask类，重写其中的compute方法，然后定义有参构造，而ForkJoinTask需要通过 ForkJoinPool 来执行，所以还需要创建 分支合并池ForkJoinPool对象。
package test.forkjoin;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
/**
*
*/
class MyTask extends RecursiveTask<Integer> {
//拆分差值不能超过10，每次计算10以内的连加操作
private static final Integer NUMBER = 10;
private int begin; //拆分左区间的值
private int end; //拆分右区间的值
private int result; //最终结果
public MyTask(int begin,int end) {
this.begin = begin;
this.end = end;
}
@Override
protected Integer compute() {
//判断区间差值是否大于10
if ((end - begin) <= NUMBER) {
//将区间内的值依次相加
for (int i = begin; i <= end; i++) {
result += i;
}
} else { //区间差值大于10，进一步拆分
//获取中间值
int middle = (begin + end) / 2;
//拆分的左区间
MyTask taskLeft = new MyTask(begin,middle);
//拆分的右区间
MyTask taskRight = new MyTask(middle + 1,end);
//fork方法进行拆分
taskLeft.fork();
taskRight.fork();
//join方法进行合并
result = taskLeft.join() + taskRight.join();
}
return result;
}
}
public class ForkJoinDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建MyTask对象
MyTask myTask = new MyTask(1,100);
//创建分支合并池对象
ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Integer> forkJoinTask = forkJoinPool.submit(myTask);
try {
//获取最终合并后的结果
Integer ans = forkJoinTask.get();
System.out.println(ans);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
//关闭池对象
forkJoinPool.shutdown();
}
}
}
到此这篇关于Java多线程高并发中的Fork/Join框架机制详解的文章就介绍到这了,更多相关Java Fork/Join 框架内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！