多线程 - ForkJoin工具类

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ForkJoin--分而治之策略
ForkJoin--工作密取
Fork/Join 使用的标准范式
ForkJoin--实战

ForkJoin--分而治之策略

分而治之策略: 对于一个规模为 n 的问题,若该问题可以容易地解决(比如说规模 n 较小)则直接解决,否则将其分解为 k 个规模较小的子问题,这些子问题互相独立且与原问题形式相同(子问题相互之间有联系就会变为动态规范算法), 递归地解这些子问题,然后将各子问题的解合并得到原问题的解。这种算法设计策略叫做分治法。

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ForkJoin--工作密取

即当前线程的 Task 已经全被执行完毕,则自动取到其他线程的 Task 池中取出 Task 继续执行。 ForkJoinPool 中维护着多个线程(一般为 CPU 核数)在不断地执行 Task,每个线程除了执行自己职务内的 Task 之外,还会根据自己工作线程的闲置情况去获取其他繁忙的工作线程的 Task,如此一来就能能够减少线程阻塞或是闲置的时间,提高 CPU 利用率。

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Fork/Join 使用的标准范式

我们要使用 ForkJoin 框架,必须首先创建一个 ForkJoinTask 任务。它提供在任务中执行 fork 和 join 的操作机制,通常我们不直接继承 ForkjoinTask 类,只需要直接继承其子类:

RecursiveAction, 用于没有返回结果的任务
RecursiveTask, 用于有返回值的任务

task 要通过 ForkJoinPool 来执行,使用 submit 或 invoke 提交,两者的区别是:

invoke 是同步执行,调用之后需要等待任务完成,才能执行后面的代码;
submit 是异步执行

join()和 get 方法当任务完成的时候返回计算结果,区别是：

join() 没有异常签名，不会在有异常的时候(abruptly)猝然地返回
get() 会throw出异常，有异常签名

在我们自己实现的 compute() 方法里,首先需要判断任务是否足够小,如果足够小就直接执行任务。如果不足够小,就必须分割成两个子任务,每个子任务在调用 invokeAll 方法时,又会进入 compute 方法,看看当前子任务是否需要继续分割成孙任务,如果不需要继续分割,则执行当前子任务并返回结果。使用 join 方法会等待子任务执行完并得到其结果。