作者简介：大家好，我是smart哥，前中兴通讯、美团架构师，现某互联网公司CTO
联系qq：184480602，加我进群，大家一起学习，一起进步，一起对抗互联网寒冬
学习必须往深处挖，挖的越深，基础越扎实！
阶段1、深入多线程
阶段2、深入多线程设计模式
阶段3、深入juc源码解析
码哥源码部分
码哥讲源码-原理源码篇【2024年最新大厂关于线程池使用的场景题】
码哥讲源码-原理源码篇【揭秘join方法的唤醒本质上决定于jvm的底层析构函数】
码哥源码-原理源码篇【Doug Lea为什么要将成员变量赋值给局部变量后再操作？】
码哥讲源码【谁再说Spring不支持多线程事务，你给我抽他！】
打脸系列【020-3小时讲解MESI协议和volatile之间的关系，那些将x86下的验证结果当作最终结果的水货们请闭嘴】
一、引言
算法领域有一种基本思想叫做“ 分治 ”，所谓“分治”就是将一个难以直接解决的大问题，分割成一些规模较小的子问题，以便各个击破，分而治之。
对于一个规模为N的问题，若该问题可以容易地解决，则直接解决；否则将其分解为K个规模较小的子问题，这些子问题互相独立且与原问题性质相同，递归地解这些子问题，然后将各子问题的解合并得到原问题的解，这种算法设计策略叫做分治法。
许多基础算法都运用了“分治”的思想，比如二分查找、快速排序等等。
基于“分治”的思想，J.U.C在JDK1.7时引入了一套 Fork/Join 框架。Fork/Join框架的基本思想就是将一个大任务分解（ Fork ）成一系列子任务，子任务可以继续往下分解，当多个不同的子任务都执行完成后，可以将它们各自的结果合并（ Join ）成一个大结果，最终合并成大任务的结果：
二、工作窃取算法
从上述Fork/Join框架的描述可以看出，我们需要一些线程来执行Fork出的任务，在实际中，如果每次都创建新的线程执行任务，对系统资源的开销会很大，所以Fork/Join框架利用了线程池来调度任务。
另外，这里可以思考一个问题，既然由线程池调度，根据我们之前学习线程池的经验，必然存在两个要素：
- 工作线程
- 任务队列
一般的线程池只有一个任务队列，但是对于Fork/Join框架来说，由于Fork出的各个子任务其实是平行关系，为了提高效率，减少线程竞争，应该将这些平行的任务放到不同的队列中去，如上图中，大任务分解成三个子任务：子任务1、子任务2、子任务3，那么就创建三个任务队列，然后再创建3个工作线程与队列一一对应。
由于线程处理不同任务的速度不同，这样就可能存在某个线程先执行完了自己队列中的任务的情况，这时为了提升效率，我们可以让该线程去“窃取”其它任务队列中的任务，这就是所谓的 工作窃取算法 。
“工作窃取”的示意图如下，当线程1执行完自身任务队列中的任务后，尝试从线程2的任务队列中“窃取”任务：
对于一般的队列来说，入队元素都是在“队尾”，出队元素在“队首”，要满足“工作窃取”的需求，任务队列应该支持从“队尾”出队元素，这样可以减少与其它工作线程的冲突（因为正常情况下，其它工作线程从“队首”获取自己任务队列中的任务），满足这一需求的任务队列其实就是我们在juc-collections框架中介绍过的双端阻塞队列——LinkedBlockingDeque。
当然，出于性能考虑和JDK版本的升级迭代，J.U.C中的Fork/Join框架并没有直接利用LinkedBlockingDeque作为任务队列，而是自己重新实现了一个。
三、使用示例
为了给接下来的分析F/J框架组件做铺垫，我们先通过一个简单示例看下Fork/Join框架的基本使用。
假设有个非常大的long[]数组，通过FJ框架求解数组所有元素的和。
任务类定义，因为需要返回结果，所以继承RecursiveTask，并覆写 compute 方法。任务的fork通过ForkJoinTask的 fork 方法执行，join方法方法用于等待任务执行后返回：
最低0.47元/天 解锁文章
扫一扫
545
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
