Java并发编程:Fork/Join框架应用实例

原创 冷不防 2024-12-11 14:06 61阅读 0赞

在Java的并发编程中,Fork/Join框架是一种强大的并行计算工具。它将大型任务分解为多个小型子任务,然后在多个线程上并行执行这些子任务。

下面是一个简单的Fork/Join框架应用实例,我们使用Java 8的Stream API来实现:

  1. import java.util.ArrayList;
  2. import java.util.List;
  3. // Task类,模拟要计算的任务
  4. class Task {
  5. int id;
  6. int value;
  7. Task(int id, int value) {
  8. this.id = id;
  9. this.value = value;
  10. }
  11. }
  12. // ForkJoinTask类,代表一个任务的子任务
  13. class ForkJoinTask extends RecursiveAction {
  14. private final Task task;
  15. ForkJoinTask(Task task) {
  16. this.task = task;
  17. }
  18. @Override
  19. protected void compute() {
  20. // 计算逻辑,这里简单地将值平方
  21. int result = task.value * task.value;
  22. // 如果任务是直接的任务(没有子任务)
  23. // 或者子任务的总计算量小于父任务本身
  24. if (task.id == 1) {
  25. System.out.println("Task 1 Result: " + result);
  26. } else if (result <= 64) {
  27. // 子任务继续分发
  28. int subId = task.id / 2;
  29. List<ForkJoinTask> subTasks = new ArrayList<>();
  30. for (int i = 0; i < 4; i++) {
  31. subTasks.add(new ForkJoinTask(new Task(subId * 2 + i, result))), 1));
  32. }
  33. // 分发子任务
  34. invokeAll(subTasks);
  35. } else {
  36. System.out.println("Task Result: " + result);
  37. }
  38. }
  39. }
  40. public class Main {
  41. public static void main(String[] args) {
  42. // 创建待计算的任务列表
  43. List<Task> tasks = new ArrayList<>();
  44. for (int i = 0; i < 16; i++) {
  45. tasks.add(new Task(i, Math.random() * 64))));
  46. }
  47. // 创建并执行ForkJoinTask,计算所有任务的结果
  48. int result = new ForkJoinTask(0, tasks.size(), tasks), 1).compute();
  49. System.out.println("Overall Result: " + result);
  50. }
  51. }

这个例子中,我们首先创建一个包含16个随机任务的列表。然后,我们创建一个ForkJoinTask来计算所有任务的结果。

通过Fork/Join框架,我们的计算任务被有效地分解为子任务,并在多个线程上并行执行这些子任务,从而提高了整体的计算效率。

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