Fork/Join是一个用户并行执行任务的框架,把一个大任务分割成若干个小人物,最终汇总每个小任务的结果后得到大任务的结果。
讲到Fork/Join必须要讲工作窃取算法。
下面讲下什么叫工作窃取算法：某个线程从其他队列里窃取任务来执行，听名字感觉很奇怪，不经想什么鬼？黑人问号脸。。。。
我们来举个例子：假如我们需要做一个比较大的任务，可以把这个任务分割为若干互不相依的子任务，为了减少线程间的竞争，把这些子任务放到不同的队列里，并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务，线程和队列对应。这时A线程负责的A队列里的任务都处理完了，而其他队列里还有任务等待处理，干完活的线程如果干等着就显得很傻，老板也不愿意是不（ps：老板就喜欢压榨我们搬砖的），于是A就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行。这里A和B（被窃取的线程）同时访问一个队列会出现竞争问题，那么为了避免这个问题，A（窃取线程）会从双端队列的尾部拿任务，B从头部拿任务。
上面讲了理论，那么在执行的时候其实会有几个问题，比如
1.双端队列只有一个任务时会出现竞争
2.该算法会消耗更多的系统资源，比如创建多个线程和多个双端队列
好处也显而易见：充分利用线程并行计算，减少线程间的竞争
我们来看代码如果实现
ForkJoinTask:ForkJoin任务类,它提供在任务中执行fork和join的操作机制，通常情况下我们不需要直接继承ForkJoinTask类,只需要继承它的子类就可以了,目前提供了两个子类
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ForkJoinTask来执行.
下面看一个例子实现:
首先创建一个任务类
public class CountTask extends RecursiveTask<Integer> {
private static final int THRESHOLD=2;//阈值
private int start;
private int end;
public CountTask(int start,int end){
this.start=start;
this.end=end;
}
@Override
protected Integer compute() {
int sum=0;
//如果任务足够小就计算任务
boolean canCompute=(end-start)<=THRESHOLD;
if(canCompute){
for (int i=start;i<=end;i++){
sum+=i;
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}catch (Exception e){
}
}
}else {
int middle=(start+end)/2;
CountTask leftTest=new CountTask(start,middle);
CountTask rightTest=new CountTask(middle+1,end);
//执行子任务
leftTest.fork();
rightTest.fork();
//等待子任务执行完,并得到其结果
int leftResult=leftTest.join();
int rightResult=rightTest.join();
//合并子任务
sum=leftResult+rightResult;
}
return sum;
}
}
调用类:
@RestController
public class ForkJoinTest {
private int start = 1;
private int end = 4;
@GetMapping("ForkJoinTest")
public void forkjointest() throws InterruptedException, ExecutionException {
ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
//生成一个计算任务,负责计算1+2+3+4
CountTask test = new CountTask(start, end);
//执行任务
Future<Integer> result = forkJoinPool.submit(test);
System.out.println(result.get());
}
@GetMapping("test")
public void test() throws InterruptedException {
int sum = 0;
for (int i = start; i <=end; i++) {
sum += i;
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
}
System.out.println(sum);
}
}
这里写了两个方法,一个是通过ForkJoinTask来执行的,一个没有,我们执行看下耗时
方法:forkjointest,参数:[Ljava.lang.Object;@6f277213 10 方法:forkjointest--cost:2009mills 方法:test,参数:[Ljava.lang.Object;@a52eb2f 10 方法:test--cost:4001mills