35 拆分你的任务—学习使用Fork-Join框架.pdf

Java并发编程学习宝典（漫画版），Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版）Java并发编程学习宝典（漫画版） 在Java并发编程中，Fork/Join框架是一个强大的工具，尤其在处理大量数据时能显著提升性能。这个框架从Java 7开始引入，是ExecutorService的一个实现，它基于分而治之的策略，将大任务分解成多个小任务，然后并行地执行这些小任务，最后合并所有子任务的结果。 ForkJoinPool是Fork/Join框架的核心，它是一个特殊的线程池，用于执行ForkJoinTask。ForkJoinTask是一个抽象类，提供了两种主要的子类：RecursiveAction和RecursiveTask。RecursiveAction适用于无返回值的任务，而RecursiveTask则用于有返回值的任务。当提交一个ForkJoinTask到ForkJoinPool时，它会根据任务的大小决定是直接执行还是进一步拆分。 以下是一个简单的Fork/Join框架的使用示例： 假设我们要计算1到10000的数字之和。创建一个Task类，继承自RecursiveTask<Integer>，并设置一个阈值THRESHOLD，表示任务足够小可以立即执行的条件。在compute()方法中，如果任务大小小于或等于阈值，直接计算结果；否则，将任务拆分成两个子任务，并调用fork()方法提交它们。当子任务完成时，使用join()方法等待子任务的结果，并将结果合并。 客户端代码中，首先创建一个ForkJoinPool实例，通常我们会使用ForkJoinPool.commonPool()来获取一个默认的线程池。然后，提交一个Task实例，ForkJoinPool会自动处理任务的拆分和结果的合并。通过调用Task的get()方法获取计算结果，并关闭线程池。 ForkJoinPool的工作机制如下： 1. **工作窃取算法**：ForkJoinPool采用工作窃取算法，即线程不仅从自己的队列中获取任务，还会尝试从其他线程的队列中窃取任务，从而避免了线程空闲的情况。 2. **线程数量的自适应调整**：ForkJoinPool的线程数量默认等于CPU的核心数，这有助于优化并行执行效率。但是，根据任务类型和负载，ForkJoinPool会动态调整线程数量。 3. **任务调度**：ForkJoinPool在处理任务时，会优先选择可运行的子任务，而不是创建新的任务，这减少了创建和销毁线程的开销。 4. **并行度**：ForkJoinPool的并行度可以通过构造函数指定，但通常情况下，使用默认的并行度（即CPU核心数）是最合适的。 通过Fork/Join框架，开发者可以编写出高效并易于理解的并发代码，特别是对于那些可以分解为独立子任务的问题，例如矩阵运算、大数据处理等。然而，需要注意的是，不是所有任务都适合使用Fork/Join框架，对于那些任务间的依赖性强或者无法轻易拆分的问题，使用传统的线程池可能更为合适。因此，在实际应用中，需要根据问题的特点来选择合适的并发策略。