JUC高并发编程(16) -- Fork/Join 框架

JUC高并发编程

十二、Fork/Join 框架

12.1）Fork/Join框架简介

Fork/Join 可以将一个大的任务拆分成多个子任务进行并行处理，最后将子任务结果合并成最后的计算结果，并进行输出。

Fork/Join框架要完成两件事情：

• Fork：把一个复杂任务进行分拆，大事化小 ；

• Join：把分拆任务的结果进行合并

12.2）Fork/Join框架的实现过程

Fork/Join框架的实现过程如下：

1. 任务分割：首先Fork/Join框架需要把大的任务分割成足够小的子任务，如果 子任务比较大的话还要对子任务进行继续分割 ；

2. 执行任务并合并结果：分割的子任务分别放到双端队列里，然后几个启动线程分别从双端队列里获取任务执行；子任务执行完的结果都放在另外一个队列里， 启动一个线程从队列里取数据，然后合并这些数据。

如下图所示：

12.3）Fork/Join框架的实现原理

在Java的Fork/Join框架中，ForkJoinPool【分支合并池】由ForkJoinTask数组和ForkJoinWorkerThread数组组成；使用它们完成任务分割和合并结果操作 ：

1. ForkJoinTask数组：负责将存放以及将程序提交给ForkJoinPool；需要通过ForkJoinPool来执行；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：

   • RecursiveAction：用于没有返回结果的任务；

   • RecursiveTask：用于有返回结果的任务，继承后可以实现递归(自己调自己)调用的任务

    

2. ForkJoinWorkerThread数组：负责执行这些任务；

ForkJoinPool【分支合并池】类似于 线程池，如下图：

 12.3.1）Fork方法

Fork(任务分割)：把一个大任务拆分成小任务，如果小任务还是太大还会继续拆分，直到足够小

实现原理： 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 ，源码如下：