Fork/Join框架是并行执行任务的框架,把大任务分割成若干个小任务,最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架。
Java提供了ForkJoinPool来支持将一个任务拆分成多个“小任务”并行计算,再把多个“小任务”的结果合成总的计算结果。
ForkJoinPool是ExecutorService的实现类,因此是一种特殊的线程池。ForkJoinPool由ForkJoinTask数组和ForkJoinWorkerThread数组组成,ForkJoinTask数组负责将存放程序提交给ForkJoinPool,而ForkJoinWorkerThread负责执行这些任务。当我们调用ForkJoinTask的fork方法时,程序会把任务放在ForkJoinWorkerThread的pushTask的workQueue中,异步地执行这个任务,然后立即返回结果。
1. 需要继承的类
ForkJoinTask:我们要使用Fork/Join框架,首先需要创建一个ForkJoin任务。该类提供了在任务中执行fork和join的机制。通常情况下我们不需要直接集成ForkJoinTask类,只需要继承它的子类,Fork/Join框架提供了两个子类:
a.RecursiveAction:用于没有返回结果的任务
b.RecursiveTask: 用于有返回结果的任务
2. 执行
ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行
package fork_join;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
/*实现从start到end的累加*/
public class CountTask extends RecursiveTask<Integer>{
private static final int THRESHOLD = 2;
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;
boolean canCompute = (end - start) <= THRESHOLD;
if (canCompute){
for (int i = start;i <= end;i++){
sum += i;
}
}else {
int middle = (start + end)/2;
CountTask leftTask = new CountTask(start,middle);
CountTask rightTask = new CountTask(middle+1,end);
//执行子任务
leftTask.fork();
rightTask.fork();
//等待子任务执行,并得到其结果
int leftResult = leftTask.join();
int rightResult = rightTask.join();
//合并子任务
sum = leftResult+rightResult;
}
return sum;
}
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
CountTask task = new CountTask(1,4);
//执行task,此处的summit可用invoke代替,都是执行任务
Future<Integer> result = forkJoinPool.submit(task);
//isCompletedAbnormally()方法来检查任务是否已经抛出异常或已经被取消了
if (task.isCompletedAbnormally())
task.getException();
//如果任务执行完毕,则关闭线程池
if (task.isDone())
forkJoinPool.shutdown();
System.out.println(result.get());
}
}