社区微信群开通啦，扫一扫抢先加入社区官方微信群
社区微信群
上篇博客我们介绍了通过CyclicBarrier使线程同步，但是上述方法存在一个问题，那就是如果一个大任务跑了2个线程去完成，如果线程2耗时比线程1多2倍，线程1完成后必须等待线程2完成，等待的过程线程1没法复用。现在我们准备解决这个问题，我们希望线程1完成自己的任务后能去帮助线程2完成一部分任务。Java7引如了Fork/Join框架可以很好的解决这个问题。
Fork/Join是一个用于并行执行任务的框架，是一个把大任务分割成若干个小任务，最后汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架。fork是分叉，join是结合。下面看张图来清晰的认识一下：
其实Fork/Join本质上是分治算法的一种实现。下面我们来看怎么具体使用：
ForkJoinTask：我们要使用Fork/Join框架，必须首先创建一个Fork/Join任务。它提供在任务中执行fork()和join()操作的机制，通常情况下我们不需要直接继承ForkJoinTask类，而只需要继承它的子类，Fork/Join框架提供了以下两个子类：
RecursiveAction：用于没有返回结果的任务。
RecursiveTask ：用于有返回结果的任务。
ForkJoinPool：ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行，任务分割出的子任务会添加到当前工作线程所维护的双端队列中，进入队列的头部。当一个工作线程的队列里暂时没有任务时，它会随机从其他工作线程的队列的尾部获取一个任务。
下面，我们同样实现考试系统抽题的例子。
public class GetQuestionsTask extends RecursiveTask<List> {
//参数map
private Map map;
//参数list==只放题型
private List questionTypeList;
public GetQuestionsTask(List questionTypeList,Map map) {
this.questionTypeList = questionTypeList;
this.map=map;
}
@Override
protected List compute() {
System.out.println(questionTypeList.size());
List list = new ArrayList();
if (questionTypeList.size() < 2) {
// 抽题
list = getQuestions(questionTypeList,map);
} else {
int size = questionTypeList.size();
int mid = size / 2;
GetQuestionsTask task1 = new GetQuestionsTask(
questionTypeList.subList(0, mid),map);
GetQuestionsTask task2 = new GetQuestionsTask(
questionTypeList.subList(mid, size),map);
invokeAll(task1, task2);
try {
list = groupResults(task1.get(), task2.get());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return list;
}
//合并抽题结果
private List groupResults(List list1, List list2) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始合并结果......");
// 合并返回结果
List list = new ArrayList();
list.addAll(list1);
list.addAll(list2);
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"合并结果结束......");
return list;
}
// 抽题
private List getQuestions(List questTypeList,Map map) {
List list = new ArrayList();
for(int i=0;i<questTypeList.size();i++){
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"开始抽题......"+questionTypeList.get(i).toString());
//假数据，向list中放试题
list.add("0");
list.add("1");
list.add("2");
list.add("3");
list.add("4");
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"抽题结束..."+questionTypeList.get(i).toString());
}
return list;
}
}
客户端：
//该池的线程数量不会超过0*7fff个（32767）
//池中维护着ForkJoinWorkerThread对象数组，数组大小由parallelism属性决定，parallelism默认为处理器个数
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
GetQuestionsTask task = new GetQuestionsTask(questionTypeList, map);
pool.execute(task);
// 试题列表=task.get()
try {
List finalList = task.get();
System.out.println("最终结果个数：" + finalList.size());
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ExecutionException e) {
e.printStackTrace();
}总结：
Fork/Join实现了“工作窃取算法”，当一个工作线程的队列里暂时没有任务时，它会随机从其他工作线程的队列的尾部获取一个任务。当然，fork/join框架的使用有一定的约束条件：
1.除了fork() 和 join()方法外，线程不得使用其他的同步工具。线程最好也不要sleep()
2.线程不得进行I/O操作
3.线程不得抛出checked exception。
如果觉得我的文章对您有用，请随意打赏。你的支持将鼓励我继续创作！
