Fork/Joinの使用と原理の分析

1.ForkJoinとは何ですか

Java 7は、新しいFork / Joinスレッドプールの導入を開始しました。これにより、大きなタスクを複数の小さなタスクに分割して並列実行し、各小さなタスクの実行結果を集約して、大きなタスクの最終結果を取得できます。

Fork / Joinタスクの原則：タスクが十分に小さいかどうかを判断し、十分に小さい場合は直接計算します。そうでない場合は、いくつかの小さなタスクに分割して個別に計算します。

fork()：在当前线程运行的线程池中创建一个子任务；
join()：模块子任务完成的时候返回任务结果；

2.仕事の盗難

大きなタスクは独立したサブタスクに分割され、サブタスクは異なるキューに配置され、スレッドBが自分のキューに割り当てられたタスクを最初に実行すると仮定して、キュー内のタスクを実行するためにキューごとにスレッドが作成されます。時間、スレッドに対応するキューで実行されるのを待っているタスクがある場合、アイドル状態のスレッドBはスレッドAのキューでタスクの実行を盗み、スレッドBと盗まれたタスクスレッドAの間の競合を減らします。タスクを盗むとき、タスクを盗むスレッドBはキューの末尾からタスクの実行を取得し、盗まれたタスクスレッドAはキューの先頭からタスクの実行を取得します。

3.アプリケーション例

1〜10000の合計を求めます

//传统思维
public static void main(String[] args) {
    
    
    int sum = 0;
    long start = System.currentTimeMillis();
    for (long i = 0; i < 100000000L; i++) {
    
    
        sum += i;
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println(end-start);
}

ForkJoinの使用は、ForkJoinPoolによって実行されます（データ量が多い場合にのみ使用されます）

public class ForkJoinTest {
    
    
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
    
    
        long start = System.currentTimeMillis();

        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinDemo(1L, 100000000L);
        //提交任务
        ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(task);
        Long sum = submit.get();

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }
}

public class ForkJoinDemo extends RecursiveTask<Long> {
    
    

    private Long start = 1L;
    private Long end = 100000000L;

    //临界值
    private Long temp = 10000L;

    public ForkJoinDemo(Long start, Long end) {
    
    
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
    
    
        if ((end - start) < temp) {
    
    
            // 基本运算
            Long sum = 0L;
            for (Long i = start; i <= end; i++) {
    
    
                sum += i;
            }
            return sum;
        }else {
    
    
            // ForkJoin
            Long middle = (start + end)/2;
            // 把一个大任务拆分成两个小任务
            ForkJoinDemo task1 = new ForkJoinDemo(start, middle);
            // 把任务压入线程队列
            task1.fork();
            ForkJoinDemo task2 = new ForkJoinDemo(middle+1, end);
            task2.fork();
            return task1.join()+task2.join();
        }
    }
}