Java fork/join —— 拆分任务并行执行

最新推荐文章于 2025-05-12 10:01:53 发布

superSubfn

最新推荐文章于 2025-05-12 10:01:53 发布

阅读量1.5k

点赞数 1

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏： java8 文章标签： java 多线程 forkjoin 并发

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/superSubfn/article/details/121850109

本文介绍了Java ForkJoin框架，它从JDK1.7开始用于并行执行任务，通过工作窃取算法提高性能。核心是将大任务拆分成小任务，最后汇总结果。ForkJoinPool是管理器，ForkJoinWorkerThread是执行线程，ForkJoinTask表示任务，包括有返回值的RecursiveTask和无返回值的RecursiveAction。文中还详细解析了工作窃取算法的原理和双端队列的作用，并给出了代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

概念

从JDK1.7开始，Java提供ForkJoin框架用于并行执行任务，它的思想就是讲一个大任务分割成若干小任务，最终汇总每个小任务的结果得到这个大任务的结果。作为一个并发框架在jdk7的时候就加入到了我们的java并发包java.util.concurrent中，并且在java 8 的lambda并行流中充当着底层框架的角色。

ForkJoinPool主要用来使用分治法(Divide-and-Conquer Algorithm)来解决问题。典型的应用比如快速排序算法。这里的要点在于，ForkJoinPool需要使用相对少的线程来处理大量的任务。比如要对1000万个数据进行排序，那么会将这个任务分割成两个500万的排序任务和一个针对这两组500万数据的合并任务。以此类推，对于500万的数据也会做出同样的分割处理，到最后会设置一个阈值来规定当数据规模到多少时，停止这样的分割处理。比如，当元素的数量小于10时，会停止分割，转而使用插入排序对它们进行排序。那么到最后，所有的任务加起来会有大概2000000+个。问题的关键在于，对于一个任务而言，只有当它所有的子任务完成之后，它才能够被执行。

思维导图

原理

forkjoin最核心的地方就是利用了现代硬件设备多核,在一个操作时候会有空闲的cpu,那么如何利用好这个空闲的cpu就成了提高性能的关键,而这里我们要提到的工作窃取（work-stealing）算法就是整个forkjion框架的核心理念,工作窃取（work-stealing）算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。

那么为什么需要使用工作窃取算法呢？
假如我们需要做一个比较大的任务，我们可以把这个任务分割为若干互不依赖的子任务，为了减少线程间的竞争，于是把这些子任务分别放到不同的队列里，并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务，线程和队列一一对应，比如A线程负责处理A队