13、JUC--ForkJoinPool 分支/合并框架 工作窃取

ForkJoinPool 分支/合并框架 工作窃取

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

代码实例：

class ForkJoinSum extends RecursiveTask<Long>{

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    private long start;
    private long end;

    //临界值-拆分到不可再拆分
    private static final long THURSHOLD = 0L;
    
    public ForkJoinSum(long start,long end){
        this.start = start;
        this.end=end;
    }
    
    @Override
    protected Long compute() {
        
        long length = end-start;
        //进行判断是否到达临界值
        if(length <= THURSHOLD){
            long sum = 0;
            for(long i = start; i<=end;i++){
                sum = sum +i;
            }
            return sum;
        }else{
            //原理：
            /*
             * 计算数值之和，首先进行对半处理
             * 前一半进行和运算
             * 后一半进行和运算
             */
            long middle = (start +end )/2;
            ForkJoinSum left = new ForkJoinSum(start, middle);
            left.fork();//进行拆分，同时压入线程队列
            
            ForkJoinSum right = new ForkJoinSum(middle + 1, end);
            right.fork();
            
            return left.join() + right.join();
        }
    }
    
}

首先需要继承RecursiveTask这个类，并且重写compute()方法

同时可以根据开发中的实际需要进行临界值的设定

拆分可以拆为多个，根基开发中的需要进行拆分

使用fork()方法进行拆分

使用join()方法进行合并

public static void main(String[] args) {
        
        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        
        ForkJoinTask<Long> task =  new ForkJoinSum(0L,100000000L);
        
        Long sum = pool.invoke(task);
        
        System.out.println(sum);
    }