Fork/join框架概述
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（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总。
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。
示例代码
/**
*
*/
package com.xnn;
import java.util.concurrent.RecursiveAction;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
/**
* 类(接口)描述:
* @author xnn
* 2018年10月23日下午10:36:44
*/
public class TestForkJion extends RecursiveTask<Long> {
private static final long serialVersionUID = 1L;
//起始值
private long start;
//末尾值
private long end;
//分割的阈值
private static final long THRESHOLD=10000;
/**
* @param start
* @param end
*/
public TestForkJion(long start, long end) {
super();
this.start = start;
this.end = end;
}
/**
* @return the start
*/
public long getStart() {
return start;
}
/**
* @param start the start to set
*/
public void setStart(long start) {
this.start = start;
}
/**
* @return the end
*/
public long getEnd() {
return end;
}
/**
* @param end the end to set
*/
public void setEnd(long end) {
this.end = end;
}
/**
* 计算start到end的累加和
*/
@Override
protected Long compute() {
//分割的长度
long length = end - start;
//分割的长度小于等于阈值时,不再拆分 直接计算start到end之间对的和，然后进行返回
if(length<=THRESHOLD) {
long sum = 0;
for (long i = start; i <=end; i++) {
sum+=i;
}
return sum;
}
//否则就继续进行拆分，
else {
//取出中间值
long middle = (start+end)/2;
//构造查分后左侧数据的任务类
TestForkJion left = new TestForkJion(start,middle);
//拆分子任务，同时压入线程队列
left.fork();
//构造查分后右侧数据的任务类
TestForkJion right = new TestForkJion(middle+1, end);
//拆分子任务，同时压入线程队列
right.fork();
//进行小任务间的join汇总，并返回结果
return left.join()+right.join();
}
}
}
/**
*
*/
package com.xnn;
import java.time.Duration;
import java.time.Instant;
import java.time.LocalTime;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import org.junit.Test;
/**
* 类(接口)描述:
* @author xnn
* 2018年10月23日下午11:05:04
*/
public class TestFork {
@Test
public void test() {
Instant start = Instant.now();
//需要ForkJoinPool支持
ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
//创建任务
ForkJoinTask<Long> task = new TestForkJion(1, 100000000000000000l);
Long sum = forkJoinPool.invoke(task);
System.out.println(sum);
Instant end = Instant.now();
System.out.println(Duration.between(start, end).toMillis());
}
//普通for循环
@Test
public void test1() {
Instant start = Instant.now();
long sum = 0;
for (long i = 0; i <=100000000000000000l; i++) {
sum+=i;
}
System.out.println(sum);
Instant end = Instant.now();
System.out.println(Duration.between(start, end).toMillis());
}
}
运行结果发现在end小于100000000的时候，使用Fork/Join框架运算，并没有普通for循环运算的快，原因是，100000000这个数太小，用Fork/Join框架运算时，需要进行分组，这个需要花时间，这个时间和我们设置的阈值以及j计算的数据大小有关，
还有一个特点是：用Fork/Join框架运算时，CPU的使用率会比平时高很多，甚至能到100%，因为这个框架采用工作-窃取模式，根本不会给CPU喘息的机会。