JDK8新特性 Fork/Join 的优化

爱被打了一巴掌 2022-11-09 12:46 138阅读 0赞

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*来源**：cnblogs.com/loong-hon/p/12728165.html*

### 先来简单了解 Fork/Join 框架 ###

Fork/Join 框架：就是在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分(fork)成若干个小任务（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总。

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### Fork/Join 框架与传统线程池的区别 ###

采用“工作窃取”模式（work-stealing）：当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行，并将小任务加到线程队列中，然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。

相对于一般的线程池实现，fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上。在一般的线程池中，如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行，那么该线程会处于等待状态。

而在fork/join框架实现中，如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行。那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行。这种方式减少了线程的等待时间，提高了性能。

### JDK8 对 Fork/Join 的优化 ###

JDK8 对 Fork/Join 的优化：主要是让 Fork/Join 使用起来更加方便。对 Fork/Join 进行了封装，简化使用方式。

对于 JDK8 对 Fork/Join 的底层优化，这里不进行分析。

示例代码

package hanwl.juc.day2;
    
    import java.time.Duration;
    import java.time.Instant;
    import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
    import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
    import java.util.concurrent.RecursiveTask;
    import java.util.stream.LongStream;
    
    import org.junit.Test;
    
    public class TestForkJoinPool {
        
        public static void main(String[] args) {
            Instant start = Instant.now();
            
            ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
            
            ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinSumCalculate(0L, 50000000000L);
            
            Long sum = pool.invoke(task);
            
            System.out.println(sum);
            
            Instant end = Instant.now();
            
            System.out.println("耗费时间为：" + Duration.between(start, end).toMillis());//166-1996-10590
        }
        
        @Test
        public void test1(){
            Instant start = Instant.now();
            
            long sum = 0L;
            
            for (long i = 0L; i <= 50000000000L; i++) {
                sum += i;
            }
            
            System.out.println(sum);
            
            Instant end = Instant.now();
            
            System.out.println("耗费时间为：" + Duration.between(start, end).toMillis());//35-3142-15704
        }
        
        //java8 新特性
        @Test
        public void test2(){
            Instant start = Instant.now();
            
            Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 50000000000L)
                                 .parallel()
                                 .reduce(0L, Long::sum);
            
            System.out.println(sum);
            
            Instant end = Instant.now();
            
            System.out.println("耗费时间为：" + Duration.between(start, end).toMillis());//1536-8118
        }
    
    }
    
    class ForkJoinSumCalculate extends RecursiveTask<Long>{
    
        /**
         * 
         */
        private static final long serialVersionUID = -259195479995561737L;
        
        private long start;
        private long end;
        
        private static final long THURSHOLD = 10000L;  //临界值
        
        public ForkJoinSumCalculate(long start, long end) {
            this.start = start;
            this.end = end;
        }
    
        @Override
        protected Long compute() {
            long length = end - start;
            
            if(length <= THURSHOLD){
                long sum = 0L;
                
                for (long i = start; i <= end; i++) {
                    sum += i;
                }
                
                return sum;
            }else{
                long middle = (start + end) / 2;
                
                ForkJoinSumCalculate left = new ForkJoinSumCalculate(start, middle); 
                left.fork(); //进行拆分，同时压入线程队列
                
                ForkJoinSumCalculate right = new ForkJoinSumCalculate(middle+1, end);
                right.fork(); //
                
                return left.join() + right.join();
            }
        }
        
    }

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