一、简介
从JDK1.7开始,Java提供ForkJoin框架用于并行执行任务,它的思想就是讲一个大任务分割成若干小任务,最终汇总每个小任务的结果得到这个大任务的结果。
1、ForkJoinPool
既然任务是被逐渐的细化的,那就需要把这些任务存在一个池子里面,这个池子就是ForkJoinPool,它与其它的ExecutorService区别主要在于它使用“工作窃取“,那什么是工作窃取呢?
一个大任务会被划分成无数个小任务,这些任务被分配到不同的队列,这些队列有些干活干的块,有些干得慢。于是干的快的,一看自己没任务需要执行了,就去隔壁的队列里面拿去任务执行。
2、ForkJoinTask
ForkJoinTask就是ForkJoinPool里面的每一个任务。他主要有两个子类:RecursiveAction和RecursiveTask。然后通过fork()方法去分配任务执行任务,通过join()方法汇总任务结果,
这就是整个过程的运用。他有两个子类,使用这两个子类都可以实现我们的任务分配和计算。
(1)RecursiveAction 一个递归无结果的ForkJoinTask(没有返回值)
(2)RecursiveTask 一个递归有结果的ForkJoinTask(有返回值)
ForkJoinPool由ForkJoinTask数组和ForkJoinWorkerThread数组组成,ForkJoinTask数组负责存放程序提交给ForkJoinPool的任务,而ForkJoinWorkerThread数组负责执行这些任务。
下面我们就来看看如何去使用。
二、使用
1、RecursiveTask :有返回结果
(1)第一步:创建MyRecursiveTask子类在ForkJoinTest中
private static class MyRecursiveTask extends RecursiveTask<Integer>{ private final int start; private final int end; public MyRecursiveTask(int start, int end) { this.start = start; this.end = end; } @Override protected Integer compute() { //如果任务小的不能再细分了,那就直接计算 if(end-start<=threshold) { //rangeClosed包含结束节点,是闭合的 return IntStream.rangeClosed(start,end).sum(); }else { int mid = (start + end ) /2; MyRecursiveTask leftTask = new MyRecursiveTask(start, mid); MyRecursiveTask rightTask = new MyRecursiveTask(mid+1, end); leftTask.fork(); rightTask.fork(); return leftTask.join() + rightTask.join() ; } } }
在这个方法中我们传进去数据,然后使用二分法继续分配给子任务,当任务小的不能再分,那就汇总返回。
(2)第二步在ForkJoinTest中去测试
public class ForkJoinTest { private final static int threshold = 3; public static void main(String[] args) { final ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(); ForkJoinTask<Integer> result = pool.submit(new MyRecursiveTask(0, 100)); try { System.out.println(result.get()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
在这个类中我们定义了一个阈值,然后创建一个ForkJoinPool,在这个池子中新建我们刚刚创建的Task任务,最终返回我们结果
。
2、RecursiveAction:无返回结果
(1)第一步:创建MyRecursiveAction子类在ForkJoinTest中
private static class MyRecursiveAction extends RecursiveAction{ private final int start; private final int end; public MyRecursiveAction(int start, int end) { this.start = start; this.end = end; } @Override protected void compute() { //如果任务小的不能再细分了,那就直接计算 if(end-start<=threshold) { //rangeClosed包含结束节点,是闭合的 sum.addAndGet(IntStream.rangeClosed(start, end).sum()); }else { int mid = (start + end ) /2; MyRecursiveTask leftTask = new MyRecursiveTask(start, mid); MyRecursiveTask rightTask = new MyRecursiveTask(mid+1, end); leftTask.fork(); rightTask.fork(); } } }
在这个方法中我们不需要有return语句。过程和之前的RecursiveTask类似。
(2)第二步在ForkJoinTest中去测试
public class ForkJoinTest { private final static int threshold = 3; private final static AtomicInteger sum = new AtomicInteger(0); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { final ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(); //注意在这里不需要有返回值了 pool.submit(new MyRecursiveAction(0, 100)); pool.awaitTermination(100, TimeUnit.MILLISECONDS); //我们依然还可以输出最终的返回值 System.out.println(sum); } }
现在不管我们输出多少次都可以有返回结果了。
ForkJoinTask在执行的时候可能会抛出异常,在主线程中是无法直接获取的,但是可以通过ForkJoinTask提供的isCompletedAbnormally()方法来检查任务是否已经抛出异常或已经被取消了。