JUC--黑马|JUC并发编程 -- Fork / Join 框架（JDK1.7 新加入的线程池实现） java|JUC|forkjoin|算法

1. Fork / Join 框架 1.1 介绍

Fork/Join 是 JDK 1.7 加入的新的线程池实现，它体现的是一种分治思想，适用于能够进行任务拆分的 cpu 密集型运算
所谓的任务拆分，是将一个大任务拆分为算法上相同的小任务，直至不能拆分可以直接求解。跟递归相关的一些计算，如归并排序、斐波那契数列、都可以用分治思想进行求解
Fork/Join 在分治的基础上加入了多线程，可以把每个任务的分解和合并交给不同的线程来完成，进一步提升了运算效率
Fork/Join 默认会创建与 cpu 核心数大小相同的线程池

1.2 基本使用

示例代码:

package com.tian; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.RecursiveTask; @Slf4j(topic = "c.TestForkJoin2") public class TestForkJoin2 {public static void main(String[] args) {ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(4); // new MyTask(5)5+ new MyTask(4)4 + new MyTask(3)3 + new MyTask(2)2 + new MyTask(1) System.out.println("计算的结果是: " + pool.invoke(new MyTask(5))); } }/** * RecursiveTask: 有返回值 * RecursiveAction: 无返回值 */ @Slf4j(topic = "c.MyTask") class MyTask extends RecursiveTask {private final int n; public MyTask(int n) {this.n = n; }@Override public String toString() {return "{" + n + '}'; }// 1~n 之间整数的和 @Override protected Integer compute() {// 如果 n 已经为 1，可以求得结果了 if (n == 1) {log.debug("join() {}", n); return n; }// 将任务进行拆分(fork) AddTask1 t1 = new AddTask1(n - 1); t1.fork(); log.debug("fork() {} + {}", n, t1); // 合并(join)结果 int result = n + t1.join(); log.debug("join() {} + {} = {}", n, t1, result); return result; } }

运行结果:

JUC--黑马|JUC并发编程 -- Fork / Join 框架（JDK1.7 新加入的线程池实现）

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运行流程图示:

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1.3 优化任务拆分（难点）

package com.tian; import lombok.extern.slf4j.Slf4j; import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.RecursiveTask; public class TestForkJoin {public static void main(String[] args) {ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(4); System.out.println(pool.invoke(new AddTask(1, 5))); } }@Slf4j(topic = "c.AddTask") class AddTask extends RecursiveTask {// 起始数字 int begin; // 结束数字 int end; public AddTask(int begin, int end) {this.begin = begin; this.end = end; }@Override public String toString() {return "{" + begin + "," + end + '}'; }@Override protected Integer compute() {// 5,5 if (begin == end) {log.debug("join() {}", begin); return begin; } // 4,5 if (end - begin == 1) {log.debug("join() {} + {} = {}", begin, end, end + begin); return end + begin; } // 1,5 => mid = 3 int mid = (end + begin) / 2; // 计算 1, 3 AddTask t1 = new AddTask(begin, mid); t1.fork(); // 计算 4, 5 AddTask t2 = new AddTask(mid + 1, end); t2.fork(); log.debug("fork() {} + {} = ?", t1, t2); // 结果求和 int result = t1.join() + t2.join(); log.debug("join() {} + {} = {}", t1, t2, result); return result; } }