大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。
Fork/Join框架是Java7提供了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。
工作窃取算法
工作窃取算法：通过此算法降低线程等待和竞争。工作窃取（work-stealing）算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。
那么为什么需要使用工作窃取算法呢？ 假如我们需要做一个比较大的任务，我们可以把这个任务分割为若干互不依赖的子任务，为了减少线程间的竞争，于是把这些子任务分别放到不同的队列里，并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务，线程和队列一一对应，比如A线程负责处理A队列里的任务。但是有的线程会先把自己队列里的任务干完，而其他线程对应的队列里还有任务等待处理。干完活的线程与其等着，不如去帮其他线程干活，于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行。而在这时它们会访问同一个队列，所以为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争，通常会使用双端队列，被窃取任务线程永远从双端队列的头部拿任务执行，而窃取任务的线程永远从双端队列的尾部拿任务执行（当一个工作线程中没有任务时，会从其他工作线程的队列尾部获取一个任务）。
Fork/Join框架
第一步分割任务。首先我们需要有一个fork类来把大任务分割成子任务，有可能子任务还是很大，所以还需要不停的分割，直到分割出的子任务足够小。
第二步执行任务并合并结果。分割的子任务分别放在双端队列里，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统一放在一个队列里，启动一个线程从队列里拿数据，然后合并这些数据。
Fork/Join使用两个类来完成以上两件事情：
ForkJoinTask：我们要使用ForkJoin框架，必须首先创建一个ForkJoin任务。它提供在任务中执行fork()和join()操作的机制，通常情况下我们不需要直接继承ForkJoinTask类，而只需要继承它的子类，Fork/Join框架提供了以下两个子类：
- RecursiveAction：用于没有返回结果的任务。
- RecursiveTask ：用于有返回结果的任务。
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。
原理
ForkJoinPool由ForkJoinTask数组和ForkJoinWorkerThread数组组成，ForkJoinTask数组负责存放程序提交给ForkJoinPool的任务，而ForkJoinWorkerThread数组负责执行这些任务。
ForkJoinTask的fork方法实现原理：当我们调用ForkJoinTask的fork方法时，程序会调用ForkJoinWorkerThread的pushTask方法异步的执行这个任务 (pushTask方法把当前任务存放在ForkJoinTask 数组queue里。然后再调用ForkJoinPool的signalWork()方法唤醒或创建一个工作线程来执行任务)，然后立即返回结果.
ForkJoinTask的join方法实现原理：Join方法的主要作用是阻塞当前线程并等待获取结果。
实现一个简单案例：计算0 1 2 3 。。。。1000000
RecursiveTask
代码语言：javascript复制package com.example.demo.three.untils.forkjoin;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
import java.util.stream.IntStream;
/** * @Author: CYM * @Description: * @Data: 2017/10/12 23:08 */
public class ForkJoinRecursiveTask {
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
long l1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(IntStream.rangeClosed(0, 100000).sum());
long l2 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(l2 - l1);
long l3 = System.currentTimeMillis();
final ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Integer> future = forkJoinPool.submit(new myRecursiveTask(0, 100000));
Integer result = future.get(); //阻塞，直到获取值.
long l4 = System.currentTimeMillis();
System.out.println(result);
System.out.println(l4 - l3);
}
static class myRecursiveTask extends RecursiveTask<Integer> {
private final long MID = 10000;
private final int start;
private final int end;
myRecursiveTask(int start, int end) {
this.start = start;
this.end = end;
}
@Override
protected Integer compute() {
if (end - start <= MID) {
return IntStream.rangeClosed(start, end).sum();
} else {
int middle = Math.round((start end) / 2);
myRecursiveTask left = new myRecursiveTask(start, middle);
myRecursiveTask right = new myRecursiveTask(middle 1, end);
left.fork();
right.fork();
return left.join() right.join(); }
}
}
}RecursiveAction
由于没有返回结果，这里把结果放到AtomicInteger，方便查看结果。
代码语言：javascript复制package com.example.demo.three.untils.forkjoin;
import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.stream.IntStream;
/** * @Author: CYM * @Description: RecursiveAction * @Data: 2017/10/12 23:08 */
public class ForkJoinRecursiveAction {
private static final AtomicInteger INTEGER = new AtomicInteger(0);//原子性
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
System.out.println(IntStream.rangeClosed(0, 100000).sum());//求和
final ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
forkJoinPool.submit(new myRecursiveAction(0, 100000));//异步执行
forkJoinPool.awaitTermination(1,TimeUnit.SECONDS);//等待1秒,等程序执行完毕
System.out.println(INTEGER.get());
}
static class myRecursiveAction extends RecursiveAction {
private final long MID = 10000;
private final int start;
private final int end;
myRecursiveAction(int start, int end) {
this.start = start;
this.end = end;
}
@Override
protected void compute() {
if (end - start <= MID) {
INTEGER.getAndAdd(IntStream.rangeClosed(start, end).sum());
} else {
int middle = Math.round((start end) / 2);
myRecursiveAction left = new myRecursiveAction(start, middle);
myRecursiveAction right = new myRecursiveAction(middle 1, end);
left.fork();
right.fork();
}
}
}
}版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 举报，一经查实，本站将立刻删除。
