fork join框架是java 7中引入框架，這個(gè)框架的引入主要是為了提升并行計(jì)算的能力。

fork join主要有兩個(gè)步驟，第一就是fork，將一個(gè)大任務(wù)分成很多個(gè)小任務(wù)，第二就是join，將第一個(gè)任務(wù)的結(jié)果join起來(lái)，生成最后的結(jié)果。如果第一步中并沒(méi)有任何返回值，join將會(huì)等到所有的小任務(wù)都結(jié)束。

還記得之前的文章我們講到了thread pool的基本結(jié)構(gòu)嗎？

ExecutorService - ForkJoinPool 用來(lái)調(diào)用任務(wù)執(zhí)行。 workerThread - ForkJoinWorkerThread 工作線程，用來(lái)執(zhí)行具體的任務(wù)。 task - ForkJoinTask 用來(lái)定義要執(zhí)行的任務(wù)。

下面我們從這三個(gè)方面來(lái)詳細(xì)講解fork join框架。

ForkJoinPool

ForkJoinPool是一個(gè)ExecutorService的一個(gè)實(shí)現(xiàn)，它提供了對(duì)工作線程和線程池的一些便利管理方法。

public class ForkJoinPool extends AbstractExecutorService

一個(gè)work thread一次只能處理一個(gè)任務(wù)，但是ForkJoinPool并不會(huì)為每個(gè)任務(wù)都創(chuàng)建一個(gè)單獨(dú)的線程，它會(huì)使用一個(gè)特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)double-ended queue來(lái)存儲(chǔ)任務(wù)。這樣的結(jié)構(gòu)可以方便的進(jìn)行工作竊取（work-stealing）。

什么是work-stealing呢？

默認(rèn)情況下，work thread從分配給自己的那個(gè)隊(duì)列頭中取出任務(wù)。如果這個(gè)隊(duì)列是空的，那么這個(gè)work thread會(huì)從其他的任務(wù)隊(duì)列尾部取出任務(wù)來(lái)執(zhí)行，或者從全局隊(duì)列中取出。這樣的設(shè)計(jì)可以充分利用work thread的性能，提升并發(fā)能力。

下面看下怎么創(chuàng)建一個(gè)ForkJoinPool。

最常見(jiàn)的方法就是使用ForkJoinPool.commonPool()來(lái)創(chuàng)建，commonPool()為所有的ForkJoinTask提供了一個(gè)公共默認(rèn)的線程池。

ForkJoinPool forkJoinPool = ForkJoinPool.commonPool();

另外一種方式是使用構(gòu)造函數(shù)：

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(2);

這里的參數(shù)是并行級(jí)別，2指的是線程池將會(huì)使用2個(gè)處理器核心。

ForkJoinWorkerThread

ForkJoinWorkerThread是使用在ForkJoinPool的工作線程。

public class ForkJoinWorkerThread extends Thread}

和一般的線程不一樣的是它定義了兩個(gè)變量：

final ForkJoinPool pool; // the pool this thread works in final ForkJoinPool.WorkQueue workQueue; // work-stealing mechanics

一個(gè)是該worker thread所屬的ForkJoinPool。 另外一個(gè)是支持 work-stealing機(jī)制的Queue。

再看一下它的run方法：

public void run() { if (workQueue.array == null) { // only run once Throwable exception = null; try { onStart(); pool.runWorker(workQueue); } catch (Throwable ex) { exception = ex; } finally { try { onTermination(exception); } catch (Throwable ex) { if (exception == null) exception = ex; } finally { pool.deregisterWorker(this, exception); } } } }

簡(jiǎn)單點(diǎn)講就是從Queue中取出任務(wù)執(zhí)行。

ForkJoinTask

ForkJoinTask是ForkJoinPool中運(yùn)行的任務(wù)類型。通常我們會(huì)用到它的兩個(gè)子類：RecursiveAction和RecursiveTask<V>。

他們都定義了一個(gè)需要實(shí)現(xiàn)的compute（）方法用來(lái)實(shí)現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)邏輯。不同的是RecursiveAction只是用來(lái)執(zhí)行任務(wù)，而RecursiveTask<V>可以有返回值。

既然兩個(gè)類都帶了Recursive，那么具體的實(shí)現(xiàn)邏輯也會(huì)跟遞歸有關(guān)，我們舉個(gè)使用RecursiveAction來(lái)打印字符串的例子：

public class CustomRecursiveAction extends RecursiveAction { private String workload = ''; private static final int THRESHOLD = 4; private static Logger logger = Logger.getAnonymousLogger(); public CustomRecursiveAction(String workload) { this.workload = workload; } @Override protected void compute() { if (workload.length() > THRESHOLD) { ForkJoinTask.invokeAll(createSubtasks()); } else { processing(workload); } } private List<CustomRecursiveAction> createSubtasks() { List<CustomRecursiveAction> subtasks = new ArrayList<>(); String partOne = workload.substring(0, workload.length() / 2); String partTwo = workload.substring(workload.length() / 2, workload.length()); subtasks.add(new CustomRecursiveAction(partOne)); subtasks.add(new CustomRecursiveAction(partTwo)); return subtasks; } private void processing(String work) { String result = work.toUpperCase(); logger.info('This result - (' + result + ') - was processed by ' + Thread.currentThread().getName()); }}

上面的例子使用了二分法來(lái)打印字符串。

我們?cè)倏匆粋€(gè)RecursiveTask<V>的例子：

public class CustomRecursiveTask extends RecursiveTask<Integer> { private int[] arr; private static final int THRESHOLD = 20; public CustomRecursiveTask(int[] arr) { this.arr = arr; } @Override protected Integer compute() { if (arr.length > THRESHOLD) { return ForkJoinTask.invokeAll(createSubtasks()) .stream() .mapToInt(ForkJoinTask::join) .sum(); } else { return processing(arr); } } private Collection<CustomRecursiveTask> createSubtasks() { List<CustomRecursiveTask> dividedTasks = new ArrayList<>(); dividedTasks.add(new CustomRecursiveTask( Arrays.copyOfRange(arr, 0, arr.length / 2))); dividedTasks.add(new CustomRecursiveTask( Arrays.copyOfRange(arr, arr.length / 2, arr.length))); return dividedTasks; } private Integer processing(int[] arr) { return Arrays.stream(arr) .filter(a -> a > 10 && a < 27) .map(a -> a * 10) .sum(); }}

和上面的例子很像，不過(guò)這里我們需要有返回值。

在ForkJoinPool中提交Task

有了上面的兩個(gè)任務(wù)，我們就可以在ForkJoinPool中提交了：

int[] intArray= {12,12,13,14,15}; CustomRecursiveTask customRecursiveTask= new CustomRecursiveTask(intArray); int result = forkJoinPool.invoke(customRecursiveTask); System.out.println(result);

上面的例子中，我們使用invoke來(lái)提交，invoke將會(huì)等待任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。

如果不使用invoke，我們也可以將其替換成fork（）和join（）：

customRecursiveTask.fork(); int result2= customRecursiveTask.join(); System.out.println(result2);

fork() 是將任務(wù)提交給pool，但是并不觸發(fā)執(zhí)行， join()將會(huì)真正的執(zhí)行并且得到返回結(jié)果。

本文的例子可以參考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/forkjoin

到此這篇關(guān)于java中的fork join框架的使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)java fork join框架內(nèi)容請(qǐng)搜索好吧啦網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持好吧啦網(wǎng)！