JUC---08ForkJion(分支合并)

一、什么是ForkJion

　　Fork/Join框架是Java7提供的并行执行任务框架，思想是将大任务分解成小任务，然后小任务又可以继续分解，然后每个小任务分别计算出结果再合并起来，最后将汇总的结果作为大任务结果。其思想和MapReduce的思想非常类似。对于任务的分割，要求各个子任务之间相互独立，能够并行独立地执行任务，互相之间不影响。

二、运行流程图（侵删）：

　　

三、特点：

　　工作窃取-----ForkJion里面是一个双端队列，当A线程运行完自己的任务后，如果B线程没完成，就去B线程的另一端去一个任务来完成

　　

四、核心类

• ForkJoinPool

　　　　ForkJoinPool是ForkJoin框架中的任务调度器，和ThreadPoolExecutor一样实现了自己的线程池，提供了三种调度子任务的方法：

1. 1. execute：异步执行指定任务，无返回结果；

   2. invoke、invokeAll：异步执行指定任务，等待完成才返回结果；

   3. submit：异步执行指定任务，并立即返回一个Future对象；

• ForkJoinTask

　　　　Fork/Join框架中的实际的执行任务类，有以下两种实现，一般继承这两种实现类即可。

1. 1. RecursiveAction：用于无结果返回的子任务；

   2. RecursiveTask：用于有结果返回的子任务；

五、代码实现

　　实现1+2+3+...+10亿的和

　　

package com.jenne.juc.forkjion;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
import java.util.stream.LongStream;

/**
 * 1、forkjoinPool 通过它来执行
 * 2、计算任务 forkjoinPool.execute(ForkJoinTask task)
 * 3、计算类要继承 ForkJoinTask及其子类
 */

//运行类
public class Demo {

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        test2();
    }

    // 一般操作
    public static void test1() {
        Long sum = 0L;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (Long i = 1L; i <= 10_0000_0000; i++) {
            sum += i;
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum=" + sum + " 时间：" + (end - start));
    }

    // 使用ForkJoin
    public static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinTaskDemo(0L, 10_0000_0000L);
        ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(task);// 提交任务
        Long sum = submit.get();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum=" + sum + " 时间：" + (end - start));
    }

    //Stream并行流
    public static void test3() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        // Stream并行流() (]
        long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 10_0000_0000L).parallel().reduce(0, Long::sum);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum=" + "时间：" + (end - start));
    }

}

//计算类
class ForkJoinTaskDemo extends RecursiveTask<Long> {
    private Long start; // 1
    private Long end; // 1990900000
    // 临界值
    private Long temp = 10000L;

    public ForkJoinTaskDemo(Long start, Long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    // 计算方法
    @Override
    protected Long compute() {
        if ((end - start) < temp) {
            Long sum = 0L;
            for (Long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        } else { // forkjoin 递归
            long middle = (start + end) / 2; // 中间值
            ForkJoinTaskDemo task1 = new ForkJoinTaskDemo(start, middle);
            task1.fork(); // 拆分任务，把任务压入线程队列
            ForkJoinTaskDemo task2 = new ForkJoinTaskDemo(middle + 1, end);
            task2.fork(); // 拆分任务，把任务压入线程队列
            return task1.join() + task2.join();
        }
    }
}