fork/join并发编程
Fork & Join 的具体含义
Fork 一词的原始含义是吃饭用的叉子,也有分叉的意思。在Linux 平台中,函数 fork()用来创建子进程,使得系统进程可以多一个执行分支。在 Java 中也沿用了类似的命名方式。
而 Join() 的含义和 Thread 类的 join 类似,表示等待。也就是使用 fork() 后系统多了一个执行分支(线程),所以需要等待这个执行分支执行完毕,才有可能得到最终的结果,因此 join 就是表示等待。
在实际使用中,如果毫无顾忌的使用 fork 开启线程进行处理,那么很有可能导致系统开启过多的线程而严重影响性能。所以,在JDK中,给出一个 ForkJoinPool 线程池,对于 fork() 方法并不急着开启线程,而是提交给 ForkJoiinPool 线程池进行处理,以节省系统资源。
由于线程池的优化,提交的任务和线程数量并不是一对一的关系。在绝大多数情况下,一个物理线程实际上是需要处理多个逻辑任务的。因此,每个线程必然需要拥有一个任务队列。因此,在实际执行过程中,可能遇到这么一种情况:线程A已经把自己的任务都处理完了,而线程B还有一堆任务等着处理,此时,线程A就会“帮助” 线程B,从线程 B的任务队列中拿一个任务来处理,尽可能的达到平衡。值得注意的是:当线程试图帮助别人时,总是从任务队列的底部开始拿数据,而线程试图执行自己的任务时,则从相反的顶部开始拿。因此这种行为也十分有利于避免数据竞争。
我们看看线程池 ForkJoinPool 的一个接口:
/**
* Submits a ForkJoinTask for execution.
*
* @param task the task to submit
* @param <T> the type of the task's result
* @return the task
* @throws NullPointerException if the task is null
* @throws RejectedExecutionException if the task cannot be
* scheduled for execution
*/
public <T> ForkJoinTask<T> submit(ForkJoinTask<T> task) {
if (task == null)
throw new NullPointerException();
externalPush(task);
return task;
}
你可以向 ForkJoinPool 线程池提交一个 ForkJoinTask 任务。所谓 ForkJoinTask 任务就是支持 fork () 分解以及 join()等待的任务。 ForkJoinTask 有两个重要的子类,RecursiveAction 和 RecursiveTask。他们分别表示没有返回值的任务和可以携带返回值的任务。有点像 Rannable 和 Callable。
下面来要给简单的例子展示 Fork/Join 框架的使用。这里查找给定的文件夹中,找出最大的文件
1、创建继承RecursiveTask的类
public class ReckonTask extends RecursiveTask<File> { private static final long serialVersionUID = 3932273269900797021L;
File path;
Filter filter; public ReckonTask(File path, Filter filter) {
this.path = path;
this.filter = filter;
} @Override
protected File compute() {
File maxFile = null; File[] files = path.listFiles();
for (File file : files) {
if (file.isDirectory()){
ReckonTask reckonTask = new ReckonTask(file,filter);
reckonTask.fork();
maxFile = filter.addFilter(maxFile,reckonTask.join());
}else{
maxFile = filter.addFilter(maxFile,file);
}
}
return maxFile;
}
}
2、创建过滤类Filter
public class Filter {
public File addFilter(File f1, File f2) {
if (null==f1){
return f2;
}else if (null==f2){
return f1;
}
return f1.length()>f2.length()?f1:f2;
}
}
3、调用
public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
long begin = System.currentTimeMillis();
File file = new File("D:\\mavenDB");
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
ReckonTask reckonTask = new ReckonTask(file,new MyFilter());
ForkJoinTask<File> submit = pool.submit(reckonTask);
File file1 = submit.get();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("路径:"+file1.getPath()+",大小:"+file1.length()+",耗时:"+(end-begin));
//关闭线程池
pool.shutdown();
}
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