监控fork/join池

准备工作
实现过程
工作原理
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Executor框架将任务实现与线程创建和执行任务的管理分离开来。Java提供的fork/join框架扩展了执行器框架，用于解决特定类型的问题，以提高其它解决方案（直接使用Thread对象或者执行器框架）的性能。

fork/join框架旨在解决使用fork()和join()操作能够分解为更小任务的问题。实现此特性的主类是ForkJoinPool。

本节将学习关于ForkJoinPool执行器的状态信息，以及如何获取这些信息。

准备工作

本范例通过Eclipse开发工具实现。如果使用诸如NetBeans的开发工具，打开并创建一个新的Java项目。

实现过程

通过如下步骤实现范例：

创建名为Task的类，继承RecursiveAction类：
```
public class Task extends RecursiveAction{
```
声明名为array的私有int数组属性，存储待增加的元素数组：
```
	private final int array[];
```
声明名为start和end的两个私有int属性，存储需要处理的任务元素块的开始和结束位置：
```
	private final int start;
	private final int end;
```

实现类构造函数，初始化属性：

	public Task (int array[], int start, int end) {
		this.array=array;
		this.start=start;
		this.end=end;
	}

实现compute()方法，包含任务的主要逻辑。如果任务需要处理超过100个元素，首先将元素拆分成两部分，创建两个任务分别执行每部分，使用fork()方法开始执行任务，最后使用join()方法等待任务结束：

	@Override
	protected void compute() {
		if (end-start>100) {
			int mid=(start+end)/2;
			Task task1=new Task(array,start,mid);
			Task task2=new Task(array,mid,end);
			task1.fork();
			task2.fork();
			task1.join();
			task2.join();

否则，执行增加元素的操作，并在每次操作之后，设置线程休眠5毫秒：

		} else {
			for (int i=start; i<end; i++) {
				array[i]++;
				try {
					Thread.sleep(5);
				} catch (InterruptedException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}
	}
}

实现本范例主类，创建名为Main的类，包含main()方法：

public class Main {
	public static void main(String[] args) throws Exception{

创建名为pool的ForkJoinPool对象：

		ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool();

创建名为array的整型数字数组，包含10000个元素：
```
		int array[]=new int[10000];
```

创建新Task对象，处理整个数组：

		Task task1=new Task(array,0,array.length);

使用execute()犯法发送执行任务到池中：
```
		pool.execute(task1);
```
如果任务尚未执行结束，调用showLog()方法输出ForkJoinPool类状态信息到控制台，然后设置线程休眠1秒钟：
```
		while (!task1.isDone()) {
			showLog(pool);
			TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
		}
```
使用shutdown()方法关闭池：
```
		pool.shutdown();
```
使用awaitTermination()等待池运行结束：
```
		pool.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS);
```
调用showLog()方法输出ForkJoinPool类状态信息到控制台，然后输出指明程序结束的信息到控制台：
```
		showLog(pool);
		System.out.printf("Main: End of the program.\n");
	}
```

实现showLog()方法，将ForkJoinPool对象作为参数接收，输出其状态和线程，以及正在执行的任务信息到控制台：

	private static void showLog(ForkJoinPool pool) {
		System.out.printf("**********************\n");
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool log\n");
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Parallelism: %d\n", pool.getParallelism());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Pool Size: %d\n", pool.getPoolSize());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Active Thread Count: %d\n", pool.getActiveThreadCount());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Running Thread Count: %d\n", pool.getRunningThreadCount());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Queued Submission: %d\n", pool.getQueuedSubmissionCount());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Queued Tasks: %d\n", pool.getQueuedTaskCount());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Queued Submissions: %s\n", pool.hasQueuedSubmissions());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Steal Count: %d\n", pool.getStealCount());
		System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Terminated : %s\n", pool.isTerminated());
		System.out.printf("**********************\n");
	}
}

工作原理

本节实现了递增数组元素的任务，使用到ForkJoinPool类和继承RecursiveAction类的Task类。这是能够在ForkJoinPool类中执行的任务之一，当任务处理数组时，输出ForkJoinPool类的状态信息到控制台。通过使用如下方法得到ForkJoinPool类的状态信息：

getPoolSize()：返回ForkJoinPool类内部池的工作线程数量的int值
getParallelism()：返回为池建立的所需的并行级别
getActiveThreadCount()：返回当前执行任务的线程数量
getRunningThreadCount()：返回在任何同步机制中均未阻塞的工作线程
getQueuedSubmissionCount()：返回已经进入池中，但尚未开始执行的任务数量
getQueuedTaskCount()：返回已经进入池中且开始执行的任务数量
hasQueuedSubmissions()：返回Boolean值，指明池是否有尚未开始执行的队列任务的
getStealCount()：返回long值，指定工作线程从其它线程处窃取任务的次数
isTerminated()：返回Boolean值，指明fork/join框架是否已经完成执行

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