《java.util.concurrent 包源码阅读》23 Fork/Join框架之Fork的冰山一角
上篇文章一直追踪到了ForkJoinWorkerThread的pushTask方法,仍然没有办法解释Fork的原理,那么不妨来看看ForkJoinWorkerThread的run方法:
public void run() {
Throwable exception = null;
try {
// 初始化任务队列
onStart();
// 线程运行
pool.work(this);
} catch (Throwable ex) {
exception = ex;
} finally {
// 结束后的工作
onTermination(exception);
}
}
因此我们需要再次回到ForkJoinPool,看看work方法:
final void work(ForkJoinWorkerThread w) {
boolean swept = false; // 下面scan方法没有扫描到任务返回true
long c;
// ctl是一个64位长的数据,它的格式如下:
// 48-63:AC,正在运行的worker线程数减去系统的并发数(减去系统的并发得出的实际是在某一瞬间等待并发资源的线程数量)
// 32-47:TC,所有的worker线程数减去系统的并发数
// 31: ST,1表示线程池正在关闭
// 16-30:EC,第一个等待线程的等待数
// 0- 15:ID,Treiber栈(存储等待线程)顶的worker线程在线程池的线程队列中的索引
// (int)(c = ctl) >= 0表示ST位为0,即线程池不是正在关闭的状态
while (!w.terminate && (int)(c = ctl) >= 0) {
int a; // 正在运行的worker线程数,ctl中的AC部分
// swept为false可能有三种:
// 1. scan返回false
// 2. 首次循环
// 3. tryAwaitWork成功
if (!swept && (a = (int)(c >> AC_SHIFT)) <= 0)
swept = scan(w, a);
else if (tryAwaitWork(w, c))
swept = false;
}
}
接下来分析scan方法,我承认我看得有点晕。
private boolean scan(ForkJoinWorkerThread w, int a) {
int g = scanGuard; // mask 0 avoids useless scans if only one active
int m = (parallelism == 1 - a && blockedCount == 0) ? 0 : g & SMASK;
ForkJoinWorkerThread[] ws = workers;
if (ws == null || ws.length <= m) // staleness check
return false;
// 代码看起来晕啊,看来当前的ForkJoinWorkerThread不一定是运行自己的
// Task,可以运行其他ForkJoinWorkerThread的Task。
// 似乎有点明白了,这样可以实现Fork出来的任务被多线程执行
// 看起来这是一个较为复杂的算法
for (int r = w.seed, k = r, j = -(m + m); j <= m + m; ++j) {
ForkJoinTask<?> t; ForkJoinTask<?>[] q; int b, i;
ForkJoinWorkerThread v = ws[k & m];
if (v != null && (b = v.queueBase) != v.queueTop &&
(q = v.queue) != null && (i = (q.length - 1) & b) >= 0) {
long u = (i << ASHIFT) + ABASE;
if ((t = q[i]) != null && v.queueBase == b &&
UNSAFE.compareAndSwapObject(q, u, t, null)) {
int d = (v.queueBase = b + 1) - v.queueTop;
v.stealHint = w.poolIndex;
if (d != 0)
signalWork(); // propagate if nonempty
w.execTask(t);
}
r ^= r << 13; r ^= r >>> 17; w.seed = r ^ (r << 5);
return false; // store next seed
}
else if (j < 0) { // xorshift
r ^= r << 13; r ^= r >>> 17; k = r ^= r << 5;
}
else
++k;
}
if (scanGuard != g) // staleness check
return false;
else { // try to take submission
ForkJoinTask<?> t; ForkJoinTask<?>[] q; int b, i;
if ((b = queueBase) != queueTop &&
(q = submissionQueue) != null &&
(i = (q.length - 1) & b) >= 0) {
long u = (i << ASHIFT) + ABASE;
if ((t = q[i]) != null && queueBase == b &&
UNSAFE.compareAndSwapObject(q, u, t, null)) {
queueBase = b + 1;
w.execTask(t);
}
return false;
}
return true; // all queues empty
}
}
但是起码能看出来,Fork出来的任务是如何被其他线程运行以实现多线程运行的了。面对这么个有点复杂的算法,我只能先去查查,发现原来叫做Work-Stealing,好吧,下一篇来研究这个Work-Stealing。
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