Java多线程(11) Fork-Join框架

概述

在JDK1.7版本以后，引入了一个新的分布式Fork-JoinJDK框架。这个框架的特点就是可以把任务线程分布到每个CPU核上，如果4核的CPU，那么如果创建一个线程，那么这个线程就在CPU的一个核上，如果创建3个线程，呢么就分布到CPU的3个核，如果想要创建大于CPU核的线程，对不起，不能创建会阻塞，所以这个Fork-Join框架的优点就在于会把线程分布到每个CPU核上，这会加快程序运行速度，但是缺陷也很明显就是要避免创建大于CPU核心数的线程，以免发生阻塞。

Fork-Join框架

简单来讲，使用Fork-Join框架主要需要提供一个扩展RecursiveTask< T>的类（如果计算会生成一个类型为T的结果）或者提供一个扩展RecursiveAction的类（如果不生成任何结果），然后覆盖compute方法来生成并调用子任务，最后合并结果。（看不懂没关系，关键看代码，如果自己写一遍的话建议按照我贴代码的顺序去写）

package com.utopia.forkJoin;

import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class Counter extends RecursiveTask<Integer> {
private static final long serialVersionUID = 1L;
public static final int THRESHOLD = 1000;
private double[] values;
private int from;
private int to;
private Filter filter;

public Counter(double[] values,int from,int to,Filter filter) {
this.values = values;
this.from = from;
this.to = to;
this.filter = filter;
}

@Override
protected Integer compute() {
// TODO Auto-generated method stub
if (to - from < THRESHOLD) {
// 如果任务足够小，则直接计算
int count = 0;
for (int i = from;i < to;i++){
if(filter.accept(values[i]))
count++;
}
return count;
} else {
// 如果任务太大，则拆分该任务
int mid = (from + to) / 2;
Counter first = new Counter(values, from, mid, filter);
Counter second = new Counter(values, mid, to, filter);
// 这里可以直接采用first.fork();和second.fork()方法将2个任务执行起来
// 但是这样的话就会有3个线程在执行，本线程和2个子线程。
// fork join框架在一个CPU核上只可以运行一个线程
// 采用invokeAll方法的原因在于本线程中会完成一个线程的任务，然后把其他线程再分别创建子线程
// 也就是在本例子当中只有2个线程
invokeAll(first,second);
return first.join() + second.join();
}
}

}

package com.utopia.forkJoin;

public interface Filter {
boolean accept(double t);
}

package com.utopia.forkJoin;

import java.util.concurrent.ForkJoinPool;

public class ForkJoinTest {

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
final int SIZE = 10000000;
double[] numbers = new double[SIZE];
for(int i = 0;i < SIZE;i++) {
// 生成10,000,000个随机数
numbers[i] = Math.random();
}
// 创建RecursiveTask<Integer>的子类，也就是ForkJoin模型任务的编写
Counter counter = new Counter(numbers, 0, numbers.length, new Filter() {
// 对Filter接口的实现
@Override
public boolean accept(double t) {
// TODO Auto-generated method stub
return t > 0.5;
}
});
// 新建ForkJoinPool,并接收RecursiveTask任务
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
pool.invoke(counter);
System.out.println(counter.join());
}

}