Java7新特性8-fork/join框架
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,使得应用能充分利用线程进行并行计算，并减少了线程间的竞争。
所谓Fork就是把一个大任务切分为若干子任务并行的执行，Join则是合并这些子任务的执行结果，最后得到这个大任务的结果。
比如计算1+2+。。＋1000，可以分割成10个子任务，每个子任务分别对100个数进行求和，最终汇总这10个子任务的结果。
Fork/Join的运行流程
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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。分割的子任务分别放在一个双端队列里.
第二步执行任务并合并结果。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单独队列里，启动一个线程从队列里拿数据，然后合并这些数据。
实现
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，它是一个特殊的ExecutorService.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。
示例
下面我们通过一个例子来看看怎么使用fork/join框架。
假如我们要计算从1到300的和，我们希望每个子任务最多不能计算超过100个数字，只要超出100个数字的计算，就进一步拆分，直到要计算的数字个数在100个内。
package java7;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
/**
* 基于fork/join计算两个数字之间的累加值
* @author qiang.xie
* @date 2017/4/10
*/
public class ForkJoin extends RecursiveTask<Integer>{
final int step=100;//表示每个任务最多只计算100个数字的和，比如从1加到200就分层1+100和101+200两个任务
private int from;//从哪里开始计算
private int to;//到哪里结束计算
public ForkJoin(int from,int to){
this.from=from;
this.to=to;
}
//重写此方法，用于计算任务结果
@Override
protected Integer compute() {
if((to-from)<step){
//小于100个数，直接计算
return sum(from,to);
}
//拆分任务,一分为二
int middle=(from+to)/2;
ForkJoin task1=new ForkJoin(from,middle);
ForkJoin task2=new ForkJoin(middle+1,to);
//执行子任务(异步)
task1.fork();
task2.fork();
//等待子任务结果
int t1=task1.join();
int t2=task2.join();
return t1+t2;
}
private int sum(int from,int to){
System.out.println("from:"+from+",to:"+to);
int sum=0;
for(int i=from;i<=to;i++){
sum+=i;
}
return sum;
}
public static void main(String[] arg) throws Exception {
//fork/join需要ForkJoinPoll执行
ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool();
System.out.println(pool.submit(new ForkJoin(1,300)).get());
}
}
运行结果:
from:1,to:75
from:151,to:225
from:76,to:150
from:226,to:300
45150
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