ForkJoinPool介绍

一点睛

Java7 提供了ForkJoinPool来支持将一个任务拆分成多个“小任务”并行计算，再把多个“小任务”的结果合并成总的计算结果。

ForkJoinPool是ExecutorService的实现类，因此是一种特殊的线程池。

使用方法：创建了ForkJoinPool实例之后，就可以调用ForkJoinPool的submit(ForkJoinTask<T> task) 或invoke(ForkJoinTask<T> task)方法来执行指定任务了。

其中ForkJoinTask代表一个可以并行、合并的任务。ForkJoinTask是一个抽象类，它还有两个抽象子类：RecusiveAction和RecusiveTask。其中RecusiveTask代表有返回值的任务，而RecusiveAction代表没有返回值的任务。

下面的UML类图显示了ForkJoinPool、ForkJoinTask之间的关系：

二无返回值实战——通过多线程分多个小任务进行打印数据

1 代码

import java.util.concurrent.*;
// 继承RecursiveAction来实现"可分解"的任务
class PrintTask extends RecursiveAction
{// 每个“小任务”只最多只打印50个数private static final int THRESHOLD = 50;private int start;private int end;// 打印从start到end的任务public PrintTask(int start, int end){this.start = start;this.end = end;}@Overrideprotected void compute(){// 当end与start之间的差小于THRESHOLD时，开始打印if(end - start < THRESHOLD){for (int i = start ; i < end ; i++ ){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "的i值：" + i);}}else{// 如果当end与start之间的差大于THRESHOLD时，即要打印的数超过50个// 将大任务分解成两个小任务。int middle = (start + end) / 2;PrintTask left = new PrintTask(start, middle);PrintTask right = new PrintTask(middle, end);// 并行执行两个“小任务”left.fork();right.fork();}}
}
public class ForkJoinPoolTest
{public static void main(String[] args)throws Exception{ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();// 提交可分解的PrintTask任务pool.submit(new PrintTask(0 , 300));pool.awaitTermination(2, TimeUnit.SECONDS);// 关闭线程池pool.shutdown();}
}

2 运行

ForkJoinPool-1-worker-0的i值：183
ForkJoinPool-1-worker-0的i值：184
ForkJoinPool-1-worker-0的i值：185
ForkJoinPool-1-worker-0的i值：186
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：192
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：193
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：194
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：195
......
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：220
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：221
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：222
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：223
ForkJoinPool-1-worker-3的i值：224
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：90
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：91
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：92
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：93
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：94
......
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：108
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：109
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：110
ForkJoinPool-1-worker-2的i值：111
ForkJoinPool-1-worker-1的i值：249
ForkJoinPool-1-worker-1的i值：250
ForkJoinPool-1-worker-1的i值：251
ForkJoinPool-1-worker-1的i值：252
ForkJoinPool-1-worker-1的i值：253

3 结果

从结果来看，程序启动了4个线程来执行这个打印任务——这是因为运行计算机有4个CPU。下面是CPU运行图。

三返回结果集——通过多线程分多个小任务进行数据累加

1 代码

import java.util.concurrent.*;
import java.util.*;// 继承RecursiveTask来实现"可分解"的任务
class CalTask extends RecursiveTask<Integer>
{// 每个“小任务”只最多只累加20个数private static final int THRESHOLD = 20;private int arr[];private int start;private int end;// 累加从start到end的数组元素public CalTask(int[] arr , int start, int end){this.arr = arr;this.start = start;this.end = end;}@Overrideprotected Integer compute(){int sum = 0;// 当end与start之间的差小于THRESHOLD时，开始进行实际累加if(end - start < THRESHOLD){for (int i = start ; i < end ; i++ ){sum += arr[i];}return sum;}else{// 如果当end与start之间的差大于THRESHOLD时，即要累加的数超过20个时// 将大任务分解成两个小任务。int middle = (start + end) / 2;CalTask left = new CalTask(arr , start, middle);CalTask right = new CalTask(arr , middle, end);// 并行执行两个“小任务”left.fork();right.fork();// 把两个“小任务”累加的结果合并起来return left.join() + right.join();    // ①}}
}
public class Sum
{public static void main(String[] args)throws Exception{int[] arr = new int[100];Random rand = new Random();int total = 0;// 初始化100个数字元素for (int i = 0 , len = arr.length; i < len ; i++ ){int tmp = rand.nextInt(20);// 对数组元素赋值，并将数组元素的值添加到sum总和中。total += (arr[i] = tmp);}System.out.println(total);// 创建一个通用池ForkJoinPool pool = ForkJoinPool.commonPool();// 提交可分解的CalTask任务Future<Integer> future = pool.submit(new CalTask(arr , 0 , arr.length));System.out.println(future.get());// 关闭线程池pool.shutdown();}
}

2 运行

917
917

3 说明

运行上面的程序，将可以看到通过CalTask计算出来的总和，与初始化数组元素时统计出来的总和总是相等的。

四参考

https://blog.csdn.net/qq_27026603/article/details/82049741

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