Java并发性分叉连接框架

fork-join框架允许打破几个工作人员的某个任务，然后等待结果合并它们。它在很大程度上利用了多处理器机器的容量。以下是fork- join框架中使用的核心概念和对象。

叉子

分叉是一个过程，在这个过程中，一项任务将自己分解为可以同时执行的更小和独立的子任务。

句法

Sum left  = new Sum(array, low, mid);
left.fork();

这里Sum是RecursiveTask的一个子类，left.fork（）将任务分散到子任务中。

加入

加入是一个任务在子任务完成执行后加入所有子任务的结果，否则它会一直等待。

句法

left.join();

这里剩下的就是Sum类的一个对象。

ForkJoinPool

它是一个特殊的线程池，用于分叉和连接任务分割。

句法

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(4);

这里有一个新的ForkJoinPool，并行度级别为4个CPU。

RecursiveAction

RecursiveAction表示一个不返回任何值的任务。

句法

class Writer extends RecursiveAction {
   @Override
   protected void compute() { }
}

RecursiveTask

RecursiveTask表示一个返回值的任务。

句法

class Sum extends RecursiveTask<Long> {
   @Override
   protected Long compute() { return null; }
}

例

以下TestThread程序显示基于线程的环境中Fork-Join框架的用法。

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class TestThread {

   public static void main(final String[] arguments) throws InterruptedException,
      ExecutionException {

      int nThreads = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
      System.out.println(nThreads);

      int[] numbers = new int[1000];

      for(int i = 0; i < numbers.length; i++) {
         numbers[i] = i;
      }

      ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(nThreads);
      Long result = forkJoinPool.invoke(new Sum(numbers,0,numbers.length));
      System.out.println(result);
   }  

   static class Sum extends RecursiveTask<Long> {
      int low;
      int high;
      int[] array;

      Sum(int[] array, int low, int high) {
         this.array = array;
         this.low   = low;
         this.high  = high;
      }

      protected Long compute() {

         if(high - low <= 10) {
            long sum = 0;

            for(int i = low; i < high; ++i)
               sum += array[i];
               return sum;
         } else {           
            int mid = low + (high - low) / 2;
            Sum left  = new Sum(array, low, mid);
            Sum right = new Sum(array, mid, high);
            left.fork();
            long rightResult = right.compute();
            long leftResult  = left.join();
            return leftResult + rightResult;
         }
      }
   }
}

这将产生以下结果。

输出

32
499500