4.1 Fork/Join框架概述

Fork/Join框架概述

概述

Java7引入了一种新的并行框架：Fork/Join框架。Fork/Join框架是用来解决能够通过分治技术（Divide and Conquer Technique）将问题拆分成小任务的问题。在一个任务中，先检查将要解决的问题大小，如果大于一个设定的大小，那就将问题拆分成可以通过框架来执行的小任务，如果问题的大小比设定的大小要小，就可以直接在任务里解决这个问题，然后根据需要返回任务的结果。

Fork/Join框架和Executor框架主要的区别在于工作窃取算法(Work-Stealing Algorithm)。Fork/Join框架使用join操作让一个主任务等待它所创建的子任务的完成，执行这个任务的线程称之为工作者线程(Worker Thread)。工作者线程会寻找仍未被执行的任务然后开始执行。

Fork/Join框架基于以下两种操作：

• 分解(Fork)操作，当需要将任务拆分成更小的多个任务，并在框架中执行这些任务。
• 合并(Join)操作，当一个主任务等待其创建的多个子任务完成执行。

Fork/Join框架的核心是由下列两个类组成的：

• ForkJoinPool：这个类实现了ExecutorService接口和工作窃取器算法。它管理工作者线程，并提供任务的状态信息，以及任务的执行信息。
• ForkJoinTask：这个类是一个将在ForkJoinPool中执行的任务的基类

Fork/Join框架提供了在一个任务里执行fork和join操作的机制和控制任务状态的方法。通常，为了实现Fork/Join任务，需要实现一个以下两个类之一的子类：

• RecursiveActin：用于任务没有返回结果的场景
• RecursiveTask：用于任务有返回结果的场景