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Fork/Join框架是Java 7引入的一个用于并行执行任务的框架它可以将一个大任务分割成若干个小任务并行执行这些小任务然后将每个小任务的结果合并起来得到大任务的结果。这种框架特别适合于能够被递归分解成更小任务的问题。 核心类 Fork/Join框架的核心类有两个ForkJoinPool和ForkJoinTask。
1ForkJoinPool实现了ExecutorService接口用于执行ForkJoinTask任务。2ForkJoinTask是一个抽象类表示可以被分割成小块的任务。它的两个子类RecursiveAction和RecursiveTask分别表示没有返回值的任务和有返回值的任务。
工作窃取算法 Fork/Join框架采用了工作窃取Work-Stealing算法。工作窃取算法是指当某个线程的任务队列中没有任务时它会从其他线程的任务队列中窃取任务来执行。这种方式可以充分利用线程资源提高程序的性能。 二、Fork/Join框架代码例子及注释 以下是一个使用Fork/Join框架计算斐波那契数列的示例
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
public class ForkJoinExample {// 计算斐波那契数列的ForkJoin任务static class FibonacciTask extends RecursiveTaskInteger {final int n;FibonacciTask(int n) {this.n n;}Overrideprotected Integer compute() {// 当n小于等于1时直接返回结果if (n 1) {return n;}// 创建子任务计算Fibonacci(n-1)FibonacciTask f1 new FibonacciTask(n - 1);f1.fork(); // 异步执行子任务// 创建子任务计算Fibonacci(n-2)FibonacciTask f2 new FibonacciTask(n - 2);return f2.compute() f1.join(); // 计算子任务结果并返回}}public static void main(String[] args) {// 创建ForkJoinPool实例ForkJoinPool forkJoinPool new ForkJoinPool();// 创建任务并执行FibonacciTask fibonacciTask new FibonacciTask(10);Integer result forkJoinPool.invoke(fibonacciTask);// 输出结果System.out.println(斐波那契数列第10项的结果为 result);}
}代码注释 定义一个内部类FibonacciTask继承自RecursiveTask并指定返回值类型为Integer。 在FibonacciTask类中定义一个成员变量n表示要计算的斐波那契数列的项数。 实现compute()方法该方法用于计算斐波那契数列的值。当n小于等于1时直接返回n否则递归地创建子任务并计算结果。 在main方法中创建ForkJoinPool实例并创建FibonacciTask任务。 通过invoke()方法提交任务并获取结果。 输出计算结果。 在实际应用中我们可以根据任务的特点和需求自定义RecursiveTask或RecursiveAction来实现并行计算。Fork/Join框架适用于计算密集型任务能够有效提高程序的并行度和性能。
