前言
上篇文章講解了線程之間的協作。本篇就進入線程的併發工具類講解。
Fork/Join
一、什麼是Fork/Join
Fork/Join是Jdk1.7之後提供的多線程併發處理框架,Fork/Join的核心思想就是分而治之。
二、什麼是分而治之
分而治之就是將一個較爲複雜的計算,按照我們設定好的閾值分解成多個計算,就是將一個大技術拆分成多個子任務(拆分到不可再拆分)處理,然後將一個小小的任務運算結果進行join彙總。
三、實現
forkJoin可以實現兩個類
RecursiveTask代表有返回值的任務,RecursiveAction代表沒有返回值的任務。我們可以根據我們的需求使用具體的方法。
四、代碼實現
我們定義一個場景,現有一個N長度的數組,我們需要會中數組中的值,通用方法就是循環數組來計算總數,使用 ForkJoin怎麼實現呢,我們來看看下代碼
/**
* @version 1.0
* @Description forkJoinDemo
* @Author wb.yang
*/
public class ForkJoinDemo {
/**
* 數組長度
*/
public static final int ARRAY_LENGTH = 100000000;
public static int[] makeArray() {
//new一個隨機數發生器
Random r = new Random();
int[] result = new int[ARRAY_LENGTH];
for (int i = 0; i < ARRAY_LENGTH; i++) {
//用隨機數填充數組
result[i] = r.nextInt(ARRAY_LENGTH * 3);
}
return result;
}
private static class SumTask extends RecursiveTask<Integer> {
private final static int THRESHOLD = ARRAY_LENGTH / 10;
private int[] src; //表示我們要實際統計的數組
private int fromIndex;//開始統計的下標
private int toIndex;//統計到哪裏結束的下標
public SumTask(int[] src, int fromIndex, int toIndex) {
this.src = src;
this.fromIndex = fromIndex;
this.toIndex = toIndex;
}
@Override
protected Integer compute() {
// 判斷數組長度是否到我們的閾值
if (toIndex - fromIndex < THRESHOLD) {
int count = 0;
//循環數組相加數據
for (int i = fromIndex; i <= toIndex; i++) {
count = count + src[i];
}
return count;
} else {
//沒有達到閾值,繼續拆分任務
int mid = (fromIndex + toIndex) / 2;
SumTask left = new SumTask(src, fromIndex, mid);
SumTask right = new SumTask(src, mid + 1, toIndex);
invokeAll(left, right);
//組合結果
return left.join() + right.join();
}
}
}
public static void main(String[] args) {
// 創建一個forkJin
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
//創建數組
int[] src = makeArray();
//創建我們自己的任務
SumTask innerFind = new SumTask(src, 0, src.length - 1);
long start = System.currentTimeMillis();
// 同步調用
pool.invoke(innerFind);
System.out.println("Task is Running.....");
System.out.println("The count is " + innerFind.join()
+ " spend time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");
}
}
從上面代碼可以看出,我們先創建了一個隨機數生成函數,生成了指定長度的數組,我們的需求就是彙總數組裏面值的總數,通用方法就是循環數組來計算總數,我們使用了forkJoin就是建立一個我們自己任務的類。因爲我們需要彙總,需要返回值,所以需要使用RecursiveTask方法,然後SumTask繼承了RecursiveTask類,重寫了compute方法。
在compute方法中,我們可以看到進入之後就進行閾值判斷(這個閾值就是我們拆分之後的數組長度),判斷數組長度是否達到了我們的閾值,如果沒有達到閾值的,就需要繼續拆分這個任務,在拆分成小任務,如果達到了我們的閾值之後,就可以將我們的數組裏面的數據進行彙總,然後返回,最後將我們的結果進行join彙總返回。
從結果中正是打印了執行結果,這個就是使用forkJoin的過程。