Java Fork/Join 应用

本文简要阐述一下 Java Fork/Join Framework并行编程框架，无意班门弄斧，旨在小作笔记。

背景

        近些年，多核处理器计算机的普及，并行编程越来越成为一种趋势。学会并行思考，编写高效率的代码，总是深深的诱惑着我。也许大多数人都跟我怀有同样的想法，而且，Java也预测到并行编程的魅力，于是，提供了Fork/Join 这种以清晰、高效、简单、可伸缩地利用多核处理器的强大工具。

        Fork/Join通过两种方式增强多线程编程：

              Fork/Join Framework 简化了多线程的创建和使用；

              Fork/Join Framework自动使用多处理器

        在传统 的多线程编程中，大多数计算机只有一个CPU，多线程主要利用空闲时间；当有多个CPU时，使用两个或多个CPU，可以同时执行程序的各个部分，每一部分在自己的CPU上运行，从而可以显著提升某些操作的执行速度，例如排序、变换或搜素大型数组。

主要的 Fork/Join 类

ForkJoinTask<V>:     用来定义任务的抽象

ForkJoinPool:            管理ForkJoinTasks的执行

RecursiveAction:       ForkJoinTask<V>的子类，用于不反回值的任务

RecursiveTask<V>:  ForkJoinTask<V>的子类，用于不反回值的任务

        下面是它们之间的关系：

ForkJoinPool管理ForkJoinTask的执行，ForkJoinTask是抽象类，另外两个抽象类——RecursiveAction和RecursiveTask进行了扩展。通常代码会扩展这些类以创建任务。

分而治之策略

分而治之的策略基于如下机制：将任务递归划分成更小的子任务，知道子任务足够小，从而能被联系的处理为止。例如，对于包含N个整数的数组，转换数组中每个元素的任务可以划分成两个子任务，每个子任务处理数组中一半的元素。也就是说，一个子任务转成0到N/2的元素，另一个子任务转换N/2到N的元素，每个子任务又可以一次被划分为另外一组子任务，每个子任务转换剩余元素的一半，这种划分数组的过程一直持续下去。直到达到某个临界点为止，在该临界点，连续的解决方案比进行另一次划分更快。

分而治之的优势在于处理过程可以并行发生。这也是ForkJoinTask背后的主要思想。

看官别走，接下来的文章将会举个小例子。