什么是 Fork/Join 框架？
Fork/Join 框架是 Java 7 中引入的一个用于并行计算的框架。它基于工作窃取算法（work-stealing algorithm），可以将一个大任务拆分成多个小任务交给多个线程并行执行，然后将结果汇总返回。Fork/Join 框架的核心思想是将一个大任务拆分成多个小任务，然后将小任务分配给不同的线程执行，线程在执行完自己的任务后会尝试“窃取”其他线程尚未执行的任务，以保证所有线程的负载均衡。
Fork/Join 框架的使用场景通常是需要处理的任务比较大且计算密集型，可以通过并行计算来提高计算速度。在 Java 中，Fork/Join 框架主要用于处理数组、列表等数据结构的计算任务。
Java 中如何使用 Fork/Join 框架？
Java 中使用 Fork/Join 框架的主要步骤包括以下几个方面：
定义任务类
Fork/Join 框架中的任务类需要继承自RecursiveTask或RecursiveAction类。其中，RecursiveTask类用于有返回值的任务，RecursiveAction类用于没有返回值的任务。任务类需要实现compute()方法，该方法是具体的计算逻辑。
例如，下面是一个计算斐波那契数列的任务类：
import java.util.concurrent.RecursiveTask; public class FibonacciTask extends RecursiveTask<Integer> { private final int n; public FibonacciTask(int n) { this.n = n; } @Override protected Integer compute() { if (n <= 1) { return n; } else { FibonacciTask f1 = new FibonacciTask(n - 1); FibonacciTask f2 = new FibonacciTask(n - 2); f##fork(); int result2 = f2.compute(); int result1 = f##join(); return result1 + result2; } } }
在上面的代码中，FibonacciTask类继承自RecursiveTask类，compute()方法实现了斐波那契数列的计算逻辑。如果n的值小于等于 1，则直接返回n。否则，创建两个新的任务f1和f2，分别计算n - 1和n - 2的斐波那契数列，然后调用f##fork()启动f1的计算，并在当前线程中计算f2的结果。最后使用f##join()等待f1计算完成，并将f1和f2的结果相加返回。
创建 ForkJoinPool 对象
Fork/Join 框架需要使用ForkJoinPool对象来管理线程池和任务队列。可以使用Executors.newWorkStealingPool()方法创建一个默认的 ForkJoinPool 对象，也可以使用ForkJoinPool类的构造方法创建自定义的 ForkJoinPool 对象。
例如，下面是创建一个默认的 ForkJoinPool 对象的示例代码：
import java.util.concurrent.ForkJoinPool; public class Main { public static void main(String[] args) { ForkJoinPool pool = Executors.newWorkStealingPool(); FibonacciTask task = new FibonacciTask(10); int result = pool.invoke(task); System.out.println(result); } }
在上面的代码中，Executors.newWorkStealingPool()方法创建了一个默认的 ForkJoinPool 对象，FibonacciTask类是上一步定义的斐波那契数列任务类，pool.invoke(task)方法启动任务的执行，并等待任务完成。最后将计算结果打印出来。
提交任务
创建 ForkJoinPool 对象后，需要将任务提交给 ForkJoinPool 对象执行。可以使用invoke()方法、submit()方法或execute()方法提交任务。
例如，下面是使用invoke()方法提交任务的示例代码：
java
Copy
import java.util.concurrent.ForkJoinPool; public class Main { public static void main(String[] args) { ForkJoinPool pool = Executors.newWorkStealingPool(); FibonacciTask task = new FibonacciTask(10); int result = pool.invoke(task); System.out.println(result); } }
在上面的代码中，pool.invoke(task)方法提交了任务，并等待任务完成。最后将计算结果打印出来。
处理任务结果
在任务计算完成后，需要获取计算结果。可以通过任务类的返回值或通过join()方法获取计算结果。
例如，下面是获取任务计算结果的示例代码：
import java.util.concurrent.ForkJoinPool; public class Main { public static void main(String[] args) { ForkJoinPool pool = Executors.newWorkStealingPool(); FibonacciTask task = new FibonacciTask(10); pool.execute(task); int result = task.join(); System.out.println(result); } }
在上面的代码中，pool.execute(task)方法提交任务，然后使用task.join()方法等待任务完成，并获取计算结果。最后将计算结果打印出来。
Fork/Join 框架的优点是可以自动利用多核处理器来提高计算性能，而且不需要手动维护线程池和任务队列。但是，它并不适合所有类型的任务，对于 IO 密集型任务或者需要大量等待的任务，Fork/Join 框架的效率可能不如传统的线程池框架。因此，在使用 Fork/Join 框架时，需要根据实际任务类型和计算需求进行评估和选择。
附代码：
import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.RecursiveTask; public class FibonacciTask extends RecursiveTask<Integer> { private final int n; public FibonacciTask(int n) { this.n = n; } @Override protected Integer compute() { if (n <= 1) { return n; } else { FibonacciTask f1 = new FibonacciTask(n - 1); FibonacciTask f2 = new FibonacciTask(n - 2); f##fork(); int result2 = f2.compute(); int result1 = f##join(); return result1 + result2; } } public static void main(String[] args) { ForkJoinPool pool = Executors.newWorkStealingPool(); FibonacciTask task = new FibonacciTask(10); int result = pool.invoke(task); System.out.println(result); } }
