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:
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Fork:把一个复杂任务进行分拆,大事化小 ;
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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:
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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 ;
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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 :
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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:
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RecursiveAction:用于没有返回结果的任务;
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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
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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: