From:Java并发编程的艺术
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BiBi - 并发编程 -9- ReentrantLock
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BiBi - 并发编程 -13- 并发工具类
BiBi - 并发编程 -14- 线程池
BiBi - 并发编程 -15- Executor框架
Fork/Join框架简介
Fork/Join框架是Java7提供的一个用于并行执行任务的框架,【Fork】是一个把大任务分割成若干个小任务,【Join】最终汇总每个小任务结果,得到大任务结果。
ForkJoinTask的两个子类:RecursiveAction【无结果返回】和RecursiveTask【有结果返回】。ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行。
工作窃取算法
某个线程从其他线程队列里窃取任务来执行,能够充分利用线程进行并行计算。由于涉及到多个线程访问同一个队列,为了减少线程之间的竞争,通常使用双端队列 --- LinkedBlockingDeque,被窃取的线程从双端队列头部执行任务,窃取线程从双端队列尾部执行任务。
Fork/Join框架中分割出来的子任务就放在双端队列中。子任务执行完的结果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框架应用了【工作窃取算法】。
- 例子:计算 1 + 2 + 3 + ...... + 1亿
package com.ljg;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
public class CountTask extends RecursiveTask<Integer> {
private static final int THREADHOLD = 10000;
private int start;
private int end;
public CountTask(int start, int end) {
this.start = start;
this.end = end;
}
@Override
protected Integer compute() {
int sum = 0;
boolean canCompute = (end - start) <= THREADHOLD;
if (canCompute) { //任务足够小就执行计算任务
for (int i = start; i <= end; i++) {
sum += i;
}
} else { //任务比较大,分割成两个子任务
int middle = (start + end) / 2;
CountTask leftTask = new CountTask(start, middle);
CountTask rightTask = new CountTask(middle + 1, end);
//执行子任务
leftTask.fork();
rightTask.fork();
//等待子任务执行完,并得到其结果
int leftResult = leftTask.join(); //阻塞当前进程
int rightResult = rightTask.join();
//合并子任务结果
sum = leftResult + rightResult;
}
return sum;
}
public static void mian(String[] args) {
ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
CountTask task = new CountTask(1, 100000000);
Future<Integer> result = forkJoinPool.submit(task);
try {
//注意result.get()有异常抛出
System.out.println("计算结果是:" + result.get());
} catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
ForkJoinPool是由ForkJoinTask数组【存储程序提交给ForkJoinPool的任务】和ForkJoinWorkerThread数组【负责执行任务】组成。
fork()方法:异步执行任务。
join()方法:阻塞当前线程并等待获取结果。