Análise do uso e princípio do Fork/Join

1. O que é ForkJoin

O Java 7 começou a introduzir um novo pool de threads Fork/Join, que pode dividir uma tarefa grande em várias tarefas pequenas para execução paralela e, em seguida, agregar os resultados da execução de cada tarefa pequena para obter o resultado final da tarefa grande.

O princípio da tarefa Fork/Join: determine se uma tarefa é pequena o suficiente e, se for pequena o suficiente, calcule-a diretamente, caso contrário, divida-a em várias tarefas pequenas para calcular separadamente.

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. Roubo de emprego

Tarefas grandes são divididas em subtarefas independentes, e as subtarefas são colocadas em filas diferentes, e uma thread é criada para cada fila para executar as tarefas na fila, supondo que a thread B execute primeiro as tarefas atribuídas à sua própria fila. , neste tempo, se houver tarefas esperando para serem executadas na fila correspondente à thread, a thread ociosa B roubará a execução da tarefa na fila da thread A, e para reduzir a competição entre a thread B e a thread de tarefa roubada A ao roubar tarefas, roubar tarefas O thread B obterá a execução da tarefa do final da fila, e o thread de tarefa roubado A obterá a execução da tarefa do início da fila.

3. Exemplos de Aplicação

Encontre a soma de 1~10000

//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);
}

O uso do ForkJoin é realizado pelo ForkJoinPool (usado apenas quando a quantidade de dados é grande)

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();
        }
    }
}