一、Master-Worker模式
Master-Worker的工作機制就是Master接收到了一個任務,對任務進行拆分,並且分配給各個Worker,讓各個Worker之間各自運行各自的子任務,最後Worker們的返回結果交給Master進行彙總並且最後返回給任務的發起方.
Master-Worker是一種並行模式,Master是主要進程,Master中有維護着一個Worker進程隊列.Master把一個大的而且複雜的業務拆分成若干小的業務,只要是互不影響的都可以分而治之相互獨立.可以通過多線程或多進程甚至多機聯合計算,把拆分後的小業務交給更多的CPU或機器處理,通過併發/並行的方式提高整體業務的運算速度,壓榨系統性能來提高效率.
二、Master-Worker模式Demo
Master角色
package ConcurrentProgramming.middle.part3.MasterWorker;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
/**
* @Author: zdj
* @Description: Master角色 接收和分配任務
* @Date: 2019年03月15日 14:00
*/
public class Master {
//定義一個容器 用來保存任務
private ConcurrentLinkedQueue<Task> taskQueue = new ConcurrentLinkedQueue<Task>();
//定義一個存放Worker的容器
private HashMap<String,Thread> workers = new HashMap<String, Thread>();
//定義一個容器存放執行結果
private ConcurrentHashMap<String,Object> result = new ConcurrentHashMap<String, Object>();
public Master(Worker worker,int workerCount){
worker.setTaskQueue(this.taskQueue);
worker.setResult(this.result);
for (int i = 0; i <workerCount; i++){
this.workers.put(Integer.toString(i),new Thread(worker));
}
}
//提交任務的方法 將任務裝到任務隊列
public void submit(Task task){
this.taskQueue.add(task);
}
//啓動線程去執行任務
public void execute(){
for (Map.Entry<String,Thread> me : workers.entrySet()){
me.getValue().start();
}
}
//判斷是否運行結束
public boolean isComplete(){
for (Map.Entry<String,Thread> me : workers.entrySet()){
if (me.getValue().getState() != Thread.State.TERMINATED){
return false;
}
}
return true;
}
//獲取計算結果
public String getResult(){
String s = "";
for (Map.Entry me:result.entrySet()){
s += (String) me.getKey();
}
return s;
}
}
worker角色
package ConcurrentProgramming.middle.part3.MasterWorker;
import lombok.Data;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue;
/**
* @Author: zdj
* @Description: Worker角色 負責執行任務
* @Date: 2019年03月15日 14:06
*/
@Data
public class Worker implements Runnable{
//任務隊列引用
private ConcurrentLinkedQueue<Task> taskQueue;
//結果引用
private ConcurrentHashMap<String,Object> result;
public void run() {
while (true){
//從任務隊列中取任務
Task task = this.taskQueue.poll();
if (task == null){
break;
}
//處理
Object output = handle(task);
//將結果放到結果隊列
this.result.put(task.getId().toString(),output);
}
}
//模擬處理任務
private Object handle(Task task){
Object output = null;
try {
//模擬處理耗時任務
Thread.sleep(500);
output = task.getName();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
return output;
}
}
任務Task
package ConcurrentProgramming.middle.part3.MasterWorker;
import lombok.Data;
/**
* @Author: zdj
* @Description: 任務
* @Date: 2019年03月15日 14:01
*/
@Data
public class Task {
private String id;
private String name;
}
測試Main
package ConcurrentProgramming.middle.part3.MasterWorker;
/**
* @Author: zdj
* @Description: Master-Worker模式是常用的並行計算模式 Master負責接收和分配任務,Worker負責處理任務
* @Date: 2019年03月15日 14:36
*/
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//創建20個woker去執行任務
Master master = new Master(new Worker(),20);
//創建100個任務
for (int i = 1; i <= 100 ;i++){
Task task = new Task();
task.setId("id" + Integer.toString(i));
task.setName("name" + Integer.toString(i));
master.submit(task);
}
master.execute();
//記錄下開始時間
long start = System.currentTimeMillis();
while (true){
if (master.isComplete()){
long end = System.currentTimeMillis()-start;
String result = master.getResult();
System.out.println("結果爲" + result + "\n執行時間爲:" + end);
break;
}
}
}
}
運行結果:
參考鏈接:https://blog.csdn.net/unscdf117/article/details/78888814