Fork join并发框架

1、什么是Fork/Join框架

   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。

2、ForkJoinPool图示

Fork join并发框架

 

 

如图所示,我们有一个 Task,这个 Task 可以产生三个子任务,三个子任务并行执行完毕后将结果汇总给 Result,比如说主任务需要执行非常繁重的计算任务,我们就可以把计算拆分成三个部分,这三个部分是互不影响相互独立的,这样就可以利用 CPU 的多核优势,并行计算,然后将结果进行汇总。这里面主要涉及两个步骤,第一步是拆分也就是 Fork,第二步是汇总也就是 Join,到这里你应该已经了解到 ForkJoinPool 线程池名字的由来了。

举个例子:菲波那切数列,你一定非常熟悉,这个数列的特点就是后一项的结果等于前两项的和,第 0 项是 0,第 1 项是 1,那么第 2 项就是 0+1=1,

public class ForkJoinPoolTest {

    //递归实现
    public long fibonacci(int n){
        if(n <= 1){
            return n;
        }
        System.out.println("fibonacci("+(n - 1)+")"+"fibonacci("+(n - 2)+")");
        return fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ForkJoinPoolTest forkJoinPoolTest = new ForkJoinPoolTest();
        System.out.println(forkJoinPoolTest.fibonacci(4));

    }
}

你可以看到如果 n<=1 则直接返回 n,如果 n>1 ,先将前一项 f1 的值计算出来,然后往前推两项求出 f2 的值,然后将两值相加得到结果,所以我们看到在求和运算中产生了两个子任务。计算 f(4) 的流程如下图所示。

Fork join并发框架

 

 在计算 f(4) 时需要首先计算出 f(2) 和 f(3),而同理,计算 f(3) 时又需要计算 f(1) 和 f(2),以此类推。

Fork join并发框架

 

 这是典型的递归问题,对应到我们的 ForkJoin 模式,如图所示,子任务同样会产生子子任务,最后再逐层汇总,得到最终的结果。

 ForkJoinPool 线程池有多种方法可以实现任务的分裂和汇总,其中一种用法如下方代码所示。

 

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