Java fork/join 框架说明示例
来源:互联网 发布:淘宝服装设计模板 编辑:程序博客网 时间:2024/06/15 04:09
fork/join 框架设计为将并行任务递归拆分为较小的任务, 然后将每个子项目的结果合并以产生总体结果。它是 ExecutorService 接口的一个实现, 它将这些子任务分配给线程池中的工作线程, 称为 ForkJoinPool。让我们开始探索如何定义任务和子任务。
需要继承RecursiveTask这个类,并实现唯一的一个抽象方法
protected Long compute() {
return null;
}
此方法定义了将手头的任务拆分为子任务的逻辑和算法, 以便在不再可能或不方便地进一步划分时, 生成一个单独的工作项的结果。为此方法的实施经常类似以下伪代码:
if (task is small enough or no longer divisible(任务足够小或不再可分)) {compute task sequentially(顺序计算该任务)} else {split task in two subtasks(将任务拆分2个子任务)call this method recursively possibly further splitting each subtask(递归调用此方法可能进一步拆分每个子任务)wait for the completion of all subtasks(等待所有子任务的完成)combine the results of each subtask(合并每个子任务的结果)}
用fork/join框架并行求和示例代码:
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;import java.util.concurrent.ForkJoinTask;import java.util.concurrent.RecursiveTask;import java.util.function.Function;import java.util.stream.LongStream;@SuppressWarnings("serial")public class ForkJoinRecursiveTasks extends RecursiveTask<Long>{ public static final ForkJoinPool FORK_JOIN_POOL = new ForkJoinPool(); public static final long THRESHOLD = 10_000; private final long[] numbers; private final int start; private final int end; private ForkJoinRecursiveTasks(long[] numbers, int start, int end) { this.numbers = numbers; this.start = start; this.end = end; } @Override protected Long compute() { int length = end - start; if (length <= THRESHOLD) { return computeSequentially(); } ForkJoinRecursiveTasks leftTask = new ForkJoinRecursiveTasks(numbers, start, start + length/2); leftTask.fork(); ForkJoinRecursiveTasks rightTask = new ForkJoinRecursiveTasks(numbers, start + length/2, end); Long rightResult = rightTask.compute(); Long leftResult = leftTask.join(); return leftResult + rightResult; } private Long computeSequentially() { long sum = 0; for (int i = start; i < end; i++) { sum += numbers[i]; } return sum; } public static long forkJoinSum(long n) { long[] numbers = LongStream.rangeClosed(1, n).toArray(); ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinSumCalculator(numbers); return FORK_JOIN_POOL.invoke(task); } public static <T, R> long measurePerf(Function<T, R> f, T input) { long fastest = Long.MAX_VALUE; for (int i = 0; i < 10; i++) { long start = System.nanoTime(); R result = f.apply(input); long duration = (System.nanoTime() - start) / 1_000_000; System.out.println("Result: " + result); if (duration < fastest) fastest = duration; } return fastest; } public static void main(String[] args) { System.out.println("Range forkJoinSum done in: " + measurePerf(ForkJoinRecursiveTasks::forkJoinSum, 100_000_000L) + " msecs"); }}
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