Fork-Join框架的简单使用

墨蓝 2022-05-15 03:51 153阅读 0赞

# 一、Fork-Join框架作用 #

Fork/Join框架是Java 7提供的一个用于**并行执行任务**的框架，是**一个把大任务分割成若干个小任务，最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架**。Fork/Join框架要完成两件事情：

1.任务分割：首先Fork/Join框架需要把大的任务分割成足够小的子任务，如果子任务比较大的话还要对子任务进行继续分割

2.执行任务并合并结果：分割的子任务分别放到双端队列里，然后几个启动线程分别从双端队列里获取任务执行。子任务执行完的结果都放在另外一个队列里，启动一个线程从队列里取数据，然后合并这些数据。

在Java的Fork/Join框架中，使用两个类完成上述操作

1.**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：  
a.RecursiveAction：用于没有返回结果的任务  
 b.RecursiveTask:用于有返回结果的任务

2.**ForkJoinPool**:ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行

任务分割出的子任务会添加到当前工作线程所维护的双端队列中，进入队列的头部。当一个工作线程的队列里暂时没有任务时，它会随机从其他工作线程的队列的尾部获取一个任务(工作窃取算法)。

# 二、Fork-Join框架举例 #

package com.roocon.thread.tc1;
    
    import java.util.concurrent.ExecutionException;
    import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
    import java.util.concurrent.Future;
    import java.util.concurrent.RecursiveTask;
    
    /** * ForkJoin框架的简单尝试(计算begin....end的累加和,比如1+2+3...+100) * @author superman * */
    public class ForkJoin extends RecursiveTask<Integer>{ 
    
    
        private static final long serialVersionUID = 28980553733573142L;
    
        private int begin;  //计算累加和的起点
         private int end;    //计算累加和的终点
    
    
        public ForkJoin(int begin, int end) {
            super();
            this.begin = begin;
            this.end = end;
        }
    
        @Override
        protected Integer compute() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"线程开始执行");
    
            int sum=0;
    
            //任务拆分
            if(end-begin<=1) {
                //计算小和
                for(int i=begin;i<=end;i++)
                    sum+=i;
            }else {
                  //拆分
                 ForkJoin d1= new ForkJoin(begin,(begin+end)/2);
                 ForkJoin d2= new ForkJoin((begin+end)/2+1,end);
    
                 //拆分执行任务
                 d1.fork();
                 d2.fork();
    
                 Integer a=d1.join();
                 Integer b=d2.join();
                 sum=a+b;
            }
    
            return sum;
        }
    
        //单线程执行结果
        public static int getadd(int begin,int end) {
            int sum=0;
            for(int i=begin;i!=end+1;i++) {
                sum+=i;
            }
            return sum;
        }
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            //多线程分而治之
            long start=System.currentTimeMillis();
            ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool();
            Future<Integer>future=pool.submit(new ForkJoin(1,1000000));
            long end=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("----------------------");
            System.out.println("计算的结果为:"+future.get()+"计算的时间为"+(end-start));
    
    
            //单线程执行
            long start1=System.currentTimeMillis();
            int sum=getadd(1,1000000);
            long end1=System.currentTimeMillis();
            System.out.println("计算的结果为:"+sum+"计算的时间为"+(end1-start1));
    
        }
    
    }

![这里写图片描述][70]

[70]: /images/20220515/3d89a80b2f404043b6927dee8b4c4169.png