Java Fork/Join框架

由 haiguiking 创建,小路依依 最后一次修改 2017-01-09

Java线程教程 - Java Fork/Join框架


fork/join框架通过利用机器上的多个处理器或多个内核来解决问题。

该框架有助于解决涉及并行性的问题。

fork/join框架创建一个线程池来执行子任务。

当线程在子任务上等待完成时,框架使用该线程来执行其他线程的其他未决子任务。

java.util.concurrent包中的以下四个类是学习fork/join框架的核心:

  • ForkJoinPool
  • ForkJoinTask
  • RecursiveAction
  • RecursiveTask

ForkJoinPool类的一个实例表示一个线程池。 ForkJoinTask类的一个实例表示一个任务。

ForkJoinTask类是一个抽象类。它有两个具体的子类:RecursiveAction和RecursiveTask。

Java 8添加了一个称为CountedCompleter的ForkJoinTask类的抽象子类。

该框架支持两种类型的任务:不产生结果的任务和产生结果的任务。

RecursiveAction类的实例表示不产生结果的任务。 RecursiveTask类的实例表示产生结果的任务。

CountedCompleter任务可能产生结果,也可能不产生结果。

这两个类,RecursiveAction和RecursiveTask,提供了一个抽象的compute()方法。

我们应该继承这些类之一,并为compute()方法提供一个实现。

例子

ForkJoinTask类的以下两个方法在任务执行期间提供了两个重要的功能:

fork()方法从异步执行的任务启动一个新的子任务。join()方法让任务等待另一个任务完成。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
    IntSum task = new IntSum(3);
    long sum = pool.invoke(task);
    System.out.println("Sum is " + sum);
  }
}

class IntSum extends RecursiveTask<Long> {
  private int count;
  public IntSum(int count) {
    this.count = count;
  }

  @Override
  protected Long compute() {
    long result = 0;

    if (this.count <= 0) {
      return 0L; 
    }else if (this.count == 1) {
      return (long) this.getRandomInteger();
    }
    List<RecursiveTask<Long>> forks = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < this.count; i++) {
      IntSum subTask = new IntSum(1);
      subTask.fork(); // Launch the subtask
      forks.add(subTask);
    }
    // all subtasks finish and combine the result
    for (RecursiveTask<Long> subTask : forks) {
      result = result + subTask.join();
    }
    return result;
  }

  public int getRandomInteger() {
    return 2;
  }
}

上面的代码生成以下结果。



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