Java--8--新特性--串并行流与ForkJoin框架

并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流。穿行流则相反，并行流的底层其实就是ForkJoin框架的一个实现。

那么先了解一下ForkJoin框架吧。

Fork/Join框架：在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分（fork） 成若干个子任务（拆到不能再拆，这里就是指我们制定的拆分的临界值），再将一个个小任务的结果进行join汇总。

Fork/Join与传统线程池的区别！

Fork/Join采用“工作窃取模式”，当执行新的任务时他可以将其拆分成更小的任务执行，并将小任务加到线程队列中，然后再从一个随即线程中偷一个并把它加入自己的队列中。

就比如两个CPU上有不同的任务，这时候A已经执行完，B还有任务等待执行，这时候A就会将B队尾的任务偷过来，加入自己的队列中，对于传统的线程，ForkJoin更有效的利用的CPU资源！

我们来看一下ForkJoin的实现：实现这个框架需要继承RecursiveTask 或者 RecursiveAction ，RecursiveTask是有返回值的，相反Action则没有

package ForkJionP;


import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class ForkJoinWork extends RecursiveTask<Long> {

    private Long start;//起始值
    private Long end;//结束值
    public static final  Long critical = 100000L;//临界值

    public ForkJoinWork(Long start, Long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
        //判断是否是拆分完毕
        Long lenth = end - start;
        if(lenth<=critical){
            //如果拆分完毕就相加
            Long sum = 0L;
            for (Long i = start;i<=end;i++){
                sum += i;
            }
            return sum;
        }else {
            //没有拆分完毕就开始拆分
            Long middle = (end + start)/2;//计算的两个值的中间值
            ForkJoinWork right = new ForkJoinWork(start,middle);
            right.fork();//拆分，并压入线程队列
            ForkJoinWork left = new ForkJoinWork(middle+1,end);
            left.fork();//拆分，并压入线程队列

            //合并
            return right.join() + left.join();
        }
    }
}

 

测试：

package ForkJionP;

import org.junit.Test;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;

public class ForkJoinWorkDemo {

    public  void test() {
　　　　//ForkJoin实现
        long l = System.currentTimeMillis();
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();//实现ForkJoin 就必须有ForkJoinPool的支持
        ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinWork(0L,10000000000L);//参数为起始值与结束值
        Long invoke = forkJoinPool.invoke(task);
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("invoke = " + invoke+"  time: " + (l1-l));
        //invoke = -5340232216128654848  time: 76474
    }

    public void test2(){
　　//普通线程实现
        Long x = 0L;
        Long y = 10000000000L;
        long l = System.currentTimeMillis();
        for (Long i = 0L; i <= y; i++) {
            x+=i;
        }
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("invoke = " + x+"  time: " + (l1-l));
        //invoke = -5340232216128654848  time: 160939
    }
    @Test
    public void test3(){
　　　//Java 8 并行流的实现
        long l = System.currentTimeMillis();
        long reduce = LongStream.rangeClosed(0, 10000000000L).parallel().reduce(0, Long::sum);
        long l1 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("invoke = " + reduce+"  time: " + (l1-l));
        //invoke = -5340232216128654848  time: 15531
    }

}

 我们观察上面可以看出来执行10000000000L的相加操作各自执行完毕的时间不同。观察到当数据很大的时候ForkJoin比普通线程实现有效的多，但是相比之下ForkJoin的实现实在是有点麻烦，这时候Java 8 就为我们提供了一个并行流来实现ForkJoin实现的功能。可以看到并行流比自己实现ForkJoin还要快

Java 8 中将并行流进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行流的操作，Stream API可以声明性的通过parallel()与sequential()在并行流与穿行流中随意切换！