App下載

解析Java中fork-join的原理和fork-join在Java中是如何應(yīng)用的

猿友 2021-08-05 13:55:54 瀏覽數(shù) (1972)
反饋

fork-join 是 Java7 版本中提供的一個(gè)用于并發(fā)執(zhí)行任務(wù)的框架,下面文章,將為大家介紹一下 Java 中的 fork-join 框架,以及 fork-join 框架的原理分析和具體使用方法。

ForkJoinTask就是ForkJoinPool里面的每一個(gè)任務(wù)。他主要有兩個(gè)子類(lèi):RecursiveActionRecursiveTask。然后通過(guò)fork()方法去分配任務(wù)執(zhí)行任務(wù),通過(guò)join()方法匯總?cè)蝿?wù)結(jié)果,

2021041414244458

這就是整個(gè)過(guò)程的運(yùn)用。他有兩個(gè)子類(lèi),使用這兩個(gè)子類(lèi)都可以實(shí)現(xiàn)我們的任務(wù)分配和計(jì)算。

(1)RecursiveAction 一個(gè)遞歸無(wú)結(jié)果的ForkJoinTask(沒(méi)有返回值)

(2)RecursiveTask 一個(gè)遞歸有結(jié)果的ForkJoinTask(有返回值)

ForkJoinPool:中含有一個(gè)workQueues隊(duì)列;

workQueues:由ForkJoinTask數(shù)組和workerThread和指向ForkJoinPool的引用;

ForkJoinTask數(shù)組負(fù)責(zé)存放程序提交給ForkJoinPool的任務(wù),而workerThread數(shù)組負(fù)責(zé)執(zhí)行這些任務(wù),F(xiàn)orkJoinPool的引用是為了當(dāng)ForkJoinTask數(shù)組中的任務(wù)處理完之后再次獲取任務(wù)交給workerThread進(jìn)行處理。整個(gè)結(jié)構(gòu)大致如下圖:

2021041414244459

知識(shí)點(diǎn)擴(kuò)展:Java并發(fā)Fork-Join框架原理解析

1、什么是Foirk/Join框架

Fork/Join框架是Java7提供用于并行執(zhí)行任務(wù)的框架,是一個(gè)把大任務(wù)分割成若干個(gè)小任務(wù),最終匯總每個(gè)小任務(wù)結(jié)果后得到大任務(wù)結(jié)果的框架。

2、什么是并行流與順序流2.1 什么是并行流?

并行流就是把一個(gè)內(nèi)容分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊,并用不同的線(xiàn)程分別處理每個(gè)數(shù)據(jù)塊的流。

2.2 工作竊取模式

某個(gè)線(xiàn)程從其他隊(duì)列里竊取任務(wù)來(lái)執(zhí)行,

3、使用Fork/Join框架

/**
 *  累加運(yùn)算測(cè)試
 */
public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask<Long> {
 
    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = 7125244951292834932L;
     
    private long start;// 起始值
    private long end;// 結(jié)束值
    private static final long THRESHOLD = 10000L;// 臨界值
 
    @Override
    protected Long compute() {
        long length = end - start;
         
        if(length <= THRESHOLD) {
            long sum = 0L;
             
            for (long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
             
            return sum;
        }else {
            long middle = (start + end) / 2;// 中間值
             
            ForkJoinCalculate left = new ForkJoinCalculate(start, middle);// 0-50000000
            left.fork();// 拆分子任務(wù),同時(shí)壓入線(xiàn)程隊(duì)列
            ForkJoinCalculate right = new ForkJoinCalculate(middle + 1, end);// 50000001-100000000
            right.fork();// 拆分子任務(wù),同時(shí)壓入線(xiàn)程隊(duì)列
             
            return left.join() + right.join();// 匯總?cè)蝿?wù)結(jié)果
        }
    }
     
    public ForkJoinCalculate() {
    }
 
    public ForkJoinCalculate(long start, long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }
}

4、Java8中的并行流和順序流

4.1順序流

/**
     * Java8的順序流
     */
    @Test
    public void test3() {
        Instant start = Instant.now();// java8中新時(shí)間日期API
         
        LongStream.rangeClosed(0, 10000000000L)
                    .sequential()// 順序流
                    .reduce(0, Long::sum);
         
        Instant end = Instant.now();
         
        // 5780
        System.out.println("耗費(fèi)時(shí)間為:" + Duration.between(start, end).toMillis());// java8中新時(shí)間日期API
    }

4.2步行流

/**
     * Java8的并行流
     */
    @Test
    public void test4() {
        Instant start = Instant.now();// java8中新時(shí)間日期API
         
        LongStream.rangeClosed(0, 10000000000L)
                    .parallel()// 并行流
                    .reduce(0, Long::sum);
         
        Instant end = Instant.now();
         
        // 2392
        System.out.println("耗費(fèi)時(shí)間為:" + Duration.between(start, end).toMillis());// java8中新時(shí)間日期API
    }

到此這篇關(guān)于java中fork-join的原理解析和具體使用方法的文章就介紹到這了,想要了解更多相關(guān)java中fork-join框架的其他內(nèi)容,請(qǐng)搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持!


0 人點(diǎn)贊