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本篇文章給大家分享的是有關(guān)java J.U.C中ForkJoin的使用分析，小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家學(xué)習(xí)，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲，話不多說，跟著小編一起來看看吧。
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ForkJoin框架是Java7提供的一個用于并行執(zhí)行任務(wù)的框架，是一個把大任務(wù)分割成若干個小任務(wù)，最終匯總每個小任務(wù)結(jié)果后得到大任務(wù)結(jié)果的框架。
與MapReduce思想非常類似。從字面意思上看，F(xiàn)ork就是把一個大任務(wù)切割成若干個子任務(wù)并行執(zhí)行，Join就是合并這些子任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果，最后得到大任務(wù)的結(jié)果。主要采用工作竊取算法。
工作竊取算法是指某個線程從其他隊(duì)列里竊取任務(wù)來執(zhí)行。下面是工作竊取的流程圖：
為什么要使用工作竊取算法？
加入我們需要做一個比較大的任務(wù)，我們可以把這個任務(wù)分割成若干個互不依賴的子任務(wù)，為了減少線程間的競爭，于是把這些子任務(wù)分別放到不同的隊(duì)列里，為每個隊(duì)列創(chuàng)建一個單獨(dú)的線程來執(zhí)行隊(duì)列里面的任務(wù)，線程和隊(duì)列一一對應(yīng)。比如A線程負(fù)責(zé)處理A隊(duì)列里面的任務(wù)，但是有些線程會先把自己的隊(duì)列里面的任務(wù)干完，而其他線程還有對應(yīng)的任務(wù)等待處理，干完活的線程就會幫其他線程干活，于是就會去其他線程的隊(duì)列里竊取一個任務(wù)來執(zhí)行，這時他們會訪問同一個隊(duì)列，所以為了減少竊取任務(wù)線程與被竊取任務(wù)線程之間的競爭，通常會使用雙端隊(duì)列，被竊取任務(wù)的線程永遠(yuǎn)從雙端隊(duì)列的頭部拿任務(wù)執(zhí)行，而竊取任務(wù)的線程永遠(yuǎn)從雙端隊(duì)列的尾部拿任務(wù)執(zhí)行。這種優(yōu)點(diǎn)就是充分利用線程進(jìn)行并行計(jì)算，減少了線程間的競爭，缺點(diǎn)是在某些情況下還是存在競爭（比如在雙端隊(duì)列只有一個任務(wù)時），同時也消耗了更多的系統(tǒng)資源（比如創(chuàng)建了多個線程和多個雙端隊(duì)列）。
對于ForkJoin框架而言，當(dāng)一個任務(wù)正在等待他使用ForkJoin操作創(chuàng)建的子任務(wù)結(jié)束時，執(zhí)行這個任務(wù)的工作線程查找其他未被執(zhí)行的任務(wù)，并開始他的執(zhí)行，通過這種方式，線程充分利用他的運(yùn)行時間來提高應(yīng)用程序的性能，為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)ForkJoin框架執(zhí)行的任務(wù)有一些局限性。
任務(wù)只能使用Fork和Join操作來作為同步機(jī)制，如果使用了其他同步機(jī)制，那他們在同步操作時工作線程就不能執(zhí)行其他任務(wù)了。比如在forkjoin框架中使任務(wù)進(jìn)入sleep，在睡眠期間內(nèi)正在執(zhí)行這個任務(wù)的工作線程將不會執(zhí)行其他任務(wù)了。
我們所拆分的任務(wù)不應(yīng)該去執(zhí)行IO操作。例如讀寫數(shù)據(jù)文件
任務(wù)不能拋出檢查異常。必須通過必要的代碼來處理他們
ForkJoin框架的核心是兩個類：ForkJoinPool和ForkJoinTask。ForkJoinPool負(fù)責(zé)做實(shí)現(xiàn)（包括工作竊取算法）他管理工作線程提供任務(wù)的狀態(tài)以及他們的執(zhí)行信息。而ForkJoinTask則主要提供在任務(wù)中執(zhí)行Fork和Join操作的機(jī)制。
@Slf4j public class ForkJoinTaskExample extends RecursiveTask{ public static final int threshold = 2; private int start; private int end; public ForkJoinTaskExample(int start, int end) { this.start = start; this.end = end; } @Override protected Integer compute() { int sum = 0; //如果任務(wù)足夠小就計(jì)算任務(wù) boolean canCompute = (end - start) <= threshold; if (canCompute) { for (int i = start; i <= end; i++) { sum += i; } } else { // 如果任務(wù)大于閾值，就分裂成兩個子任務(wù)計(jì)算 int middle = (start + end) / 2; ForkJoinTaskExample leftTask = new ForkJoinTaskExample(start, middle); ForkJoinTaskExample rightTask = new ForkJoinTaskExample(middle + 1, end); // 執(zhí)行子任務(wù) leftTask.fork(); rightTask.fork(); //等待任務(wù)執(zhí)行結(jié)束合并其結(jié)果 int leftResult = leftTask.join(); int rightResult = rightTask.join(); // 合并子任務(wù) sum = leftResult + rightResult; } return sum; } public static void main(String[] args) { ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(); //生成一個計(jì)算任務(wù)，計(jì)算1+2+3+4...+100 ForkJoinTaskExample taskExample = new ForkJoinTaskExample(1, 100); Future result = forkJoinPool.submit(taskExample); try{ log.info("result:{}", result.get()); } catch (InterruptedException e) { log.error("exception", e); e.printStackTrace(); } catch (ExecutionException e) { e.printStackTrace(); } } }
以上就是java J.U.C中ForkJoin的使用分析，小編相信有部分知識點(diǎn)可能是我們?nèi)粘９ぷ鲿姷交蛴玫降摹ＯＭ隳芡ㄟ^這篇文章學(xué)到更多知識。更多詳情敬請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。
