高并发(7)

发布于:2021-09-13 09:12:22



高并发(7)- 线程并发工具类-Fork/Join
前言Fork/Join


前言

上篇文章讲解了线程之间的协作。本篇就进入线程的并发工具类讲解。

Fork/Join

一、什么是Fork/Join
   Fork/Join是Jdk1.7之后提供的多线程并发处理框架,Fork/Join的核心思想就是分而治之。
二、什么是分而治之
  分而治之就是将一个较为复杂的计算,按照我们设定好的阈值分解成多个计算,就是将一个大技术拆分成多个子任务(拆分到不可再拆分)处理,然后将一个小小的任务运算结果进行join汇总。  
  
三、实现
  forkJoin可以实现两个类
  RecursiveTask代表有返回值的任务,RecursiveAction代表没有返回值的任务。我们可以根据我们的需求使用具体的方法。
四、代码实现
  我们定义一个场景,现有一个N长度的数组,我们需要会中数组中的值,通用方法就是循环数组来计算总数,使用 ForkJoin怎么实现呢,我们来看看下代码


/**
* @version 1.0
* @Description forkJoinDemo
* @Author wb.yang
*/
public class ForkJoinDemo {

/**
* 数组长度
*/
public static final int ARRAY_LENGTH = 100000000;

public static int[] makeArray() {

//new一个随机数发生器
Random r = new Random();
int[] result = new int[ARRAY_LENGTH];
for (int i = 0; i < ARRAY_LENGTH; i++) {
//用随机数填充数组
result[i] = r.nextInt(ARRAY_LENGTH * 3);
}
return result;

}


private static class SumTask extends RecursiveTask {

private final static int THRESHOLD = ARRAY_LENGTH / 10;
private int[] src; //表示我们要实际统计的数组
private int fromIndex;//开始统计的下标
private int toIndex;//统计到哪里结束的下标

public SumTask(int[] src, int fromIndex, int toIndex) {
this.src = src;
this.fromIndex = fromIndex;
this.toIndex = toIndex;
}

@Override
protected Integer compute() {
// 判断数组长度是否到我们的阈值
if (toIndex - fromIndex < THRESHOLD) {
int count = 0;
//循环数组相加数据
for (int i = fromIndex; i <= toIndex; i++) {
count = count + src[i];
}
return count;
} else {
//没有达到阈值,继续拆分任务
int mid = (fromIndex + toIndex) / 2;
SumTask left = new SumTask(src, fromIndex, mid);
SumTask right = new SumTask(src, mid + 1, toIndex);
invokeAll(left, right);
//组合结果
return left.join() + right.join();
}
}
}


public static void main(String[] args) {
// 创建一个forkJin
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
//创建数组
int[] src = makeArray();
//创建我们自己的任务
SumTask innerFind = new SumTask(src, 0, src.length - 1);

long start = System.currentTimeMillis();
// 同步调用
pool.invoke(innerFind);
System.out.println("Task is Running.....");

System.out.println("The count is " + innerFind.join()
+ " spend time:" + (System.currentTimeMillis() - start) + "ms");

}
}

从上面代码可以看出,我们先创建了一个随机数生成函数,生成了指定长度的数组,我们的需求就是汇总数组里面值的总数,通用方法就是循环数组来计算总数,我们使用了forkJoin就是建立一个我们自己任务的类。因为我们需要汇总,需要返回值,所以需要使用RecursiveTask方法,然后SumTask继承了RecursiveTask类,重写了compute方法。
  在compute方法中,我们可以看到进入之后就进行阈值判断(这个阈值就是我们拆分之后的数组长度),判断数组长度是否达到了我们的阈值,如果没有达到阈值的,就需要继续拆分这个任务,在拆分成小任务,如果达到了我们的阈值之后,就可以将我们的数组里面的数据进行汇总,然后返回,最后将我们的结果进行join汇总返回。
  
  从结果中正是打印了执行结果,这个就是使用forkJoin的过程。

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