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java中fork-join的原理解析

更新時間：2021年04月14日 14:30:24 作者：darmi-大張

Fork/Join框架是Java7提供用于并行執(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)，今天通過本文給大家分享java中fork join原理，感興趣的朋友一起看看吧

ForkJoinTask就是ForkJoinPool里面的每一個任務(wù)。他主要有兩個子類：RecursiveAction和RecursiveTask。然后通過fork()方法去分配任務(wù)執(zhí)行任務(wù)，通過join()方法匯總?cè)蝿?wù)結(jié)果，

這就是整個過程的運用。他有兩個子類，使用這兩個子類都可以實現(xiàn)我們的任務(wù)分配和計算。

（1）RecursiveAction 一個遞歸無結(jié)果的ForkJoinTask（沒有返回值）

（2）RecursiveTask 一個遞歸有結(jié)果的ForkJoinTask（有返回值）

ForkJoinPool：中含有一個workQueues隊列；

workQueues：由ForkJoinTask數(shù)組和workerThread和指向ForkJoinPool的引用；

ForkJoinTask數(shù)組負(fù)責(zé)存放程序提交給ForkJoinPool的任務(wù)，而workerThread數(shù)組負(fù)責(zé)執(zhí)行這些任務(wù)，F(xiàn)orkJoinPool的引用是為了當(dāng)ForkJoinTask數(shù)組中的任務(wù)處理完之后再次獲取任務(wù)交給workerThread進(jìn)行處理。整個結(jié)構(gòu)大致如下圖：

知識點擴展：Java并發(fā)Fork-Join框架原理解析

1、什么是Foirk/Join框架

Fork/Join框架是Java7提供用于并行執(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。

2、什么是并行流與順序流2.1 什么是并行流？

并行流就是把一個內(nèi)容分成多個數(shù)據(jù)塊，并用不同的線程分別處理每個數(shù)據(jù)塊的流。

2.2 工作竊取模式

某個線程從其他隊列里竊取任務(wù)來執(zhí)行，

3、使用Fork/Join框架

/**
 *  累加運算測試
 */
public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask<Long> {
 
    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 7125244951292834932L;
     
    private long start;// 起始值
    private long end;// 結(jié)束值
    private static final long THRESHOLD = 10000L;// 臨界值
 
    @Override
    protected Long compute() {
        long length = end - start;
         
        if(length <= THRESHOLD) {
            long sum = 0L;
             
            for (long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
             
            return sum;
        }else {
            long middle = (start + end) / 2;// 中間值
             
            ForkJoinCalculate left = new ForkJoinCalculate(start, middle);// 0-50000000
            left.fork();// 拆分子任務(wù)，同時壓入線程隊列
            ForkJoinCalculate right = new ForkJoinCalculate(middle + 1, end);// 50000001-100000000
            right.fork();// 拆分子任務(wù)，同時壓入線程隊列
             
            return left.join() + right.join();// 匯總?cè)蝿?wù)結(jié)果
        }
    }
     
    public ForkJoinCalculate() {
    }
 
    public ForkJoinCalculate(long start, long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
}

4、Java8中的并行流和順序流

4.1順序流

/**
     * Java8的順序流
     */
    @Test
    public void test3() {
        Instant start = Instant.now();// java8中新時間日期API
         
        LongStream.rangeClosed(0, 10000000000L)
                    .sequential()// 順序流
                    .reduce(0, Long::sum);
         
        Instant end = Instant.now();
         
        // 5780
        System.out.println("耗費時間為：" + Duration.between(start, end).toMillis());// java8中新時間日期API
    }

4.2步行流

/**
     * Java8的并行流
     */
    @Test
    public void test4() {
        Instant start = Instant.now();// java8中新時間日期API
         
        LongStream.rangeClosed(0, 10000000000L)
                    .parallel()// 并行流
                    .reduce(0, Long::sum);
         
        Instant end = Instant.now();
         
        // 2392
        System.out.println("耗費時間為：" + Duration.between(start, end).toMillis());// java8中新時間日期API
    }

到此這篇關(guān)于java中fork-join的原理解析的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java中fork-join原理內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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