JUC组件扩展(二)-JAVA并行框架Fork/Join(四):监控Fork/Join池
2024-10-21 19:06:29
Fork/Join 框架是为了解决可以使用 divide 和 conquer 技术,使用 fork() 和 join() 操作把任务分成小块的问题而设计的。主要实现这个行为的是 ForkJoinPool 类。
本篇介绍从ForkJoinPool类可以获取的信息和如何获取这些信息。
1. 创建一个类,名为 Task, 扩展 RecursiveAction 类。
public class Task extends RecursiveAction { // 2. 声明一个私有 int array 属性,名为 array,用来储存你要增加的 array 的元素。
private int[] array; // 3. 声明2个私有 int 属性,名为 start 和 end,用来储存 此任务已经处理的元素块的头和尾的位置。
private int start;
private int end; // 4. 实现类的构造函数,初始化属性值。
public Task(int array[], int start, int end) {
this.array = array;
this.start = start;
this.end = end;
} // 5. 用任务的中心逻辑来实现 compute()
// 方法。如果此任务已经处理了超过100任务,那么把元素集分成2部分,再创建2个任务分别来执行这些部分,使用 fork() 方法开始执行,并使用
// join() 方法等待它的终结。
protected void compute() {
if (end - start > 100) {
int mid = (start + end) / 2;
Task task1 = new Task(array, start, mid);
Task task2 = new Task(array, mid, end); task1.fork();
task2.fork(); task1.join();
task2.join(); // 6. 如果任务已经处理了100个元素或者更少,那么在每次操作之后让线程进入休眠5毫秒来增加元素。
} else {
for (int i = start; i < end; i++) {
array[i]++; try {
Thread.sleep(5);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
}
2. 创建例子的主类通过创建一个类,名为 Main 并添加 main()方法。
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.TimeUnit; public class Main { public static void main(String[] args) throws Exception { // 8. 创建 ForkJoinPool 对象,名为 pool。
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(); // 9. 创建 10,000个元素的整数 array ,名为 array。
int array[] = new int[10000]; // 10. 创建新的 Task 对象来处理整个array。
Task task1 = new Task(array, 0, array.length); // 11. 使用 execute() 方法 把任务发送到pool里执行。
pool.execute(task1); // 12. 当任务还未结束执行,调用 showLog() 方法来把 ForkJoinPool 类的状态信息写入,然后让线程休眠一秒。
while (!task1.isDone()) {
showLog(pool);
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} // 13. 使用 shutdown() 方法关闭pool。
pool.shutdown(); // 14. 使用 awaitTermination() 方法 等待pool的终结。
pool.awaitTermination(1, TimeUnit.DAYS); // 15. 调用 showLog() 方法写关于 ForkJoinPool 类状态的信息并写一条信息到操控台表明结束程序。
showLog(pool);
System.out.printf("Main: End of the program.\n");
} // 16. 实现 showLog() 方法。它接收 ForkJoinPool 对象作为参数和写关于线程和任务的执行的状态的信息。
private static void showLog(ForkJoinPool pool) {
System.out.printf("**********************\n");
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool log\n");
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Parallelism:%d\n",
pool.getParallelism());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Pool Size:%d\n",
pool.getPoolSize());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Active Thread Count:%d\n",
pool.getActiveThreadCount());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Running Thread Count:%d\n",
pool.getRunningThreadCount());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Queued Submission:%d\n",
pool.getQueuedSubmissionCount());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Queued Tasks:%d\n",
pool.getQueuedTaskCount());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Queued Submissions:%s\n",
pool.hasQueuedSubmissions());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Steal Count:%d\n",
pool.getStealCount());
System.out.printf("Main: Fork/Join Pool: Terminated :%s\n",
pool.isTerminated());
System.out.printf("**********************\n");
}
}
上面代码示例使用了ForkJoinPool类中的以下方法:
- getPoolSize(): 此方法返回 int 值,它是ForkJoinPool内部线程池的worker线程们的数量。
- getParallelism(): 此方法返回池的并行的级别。
- getActiveThreadCount(): 此方法返回当前执行任务的线程的数量。
- getRunningThreadCount():此方法返回没有被任何同步机制阻塞的正在工作的线程。
- getQueuedSubmissionCount(): 此方法返回已经提交给池还没有开始他们的执行的任务数。
- getQueuedTaskCount(): 此方法返回已经提交给池已经开始他们的执行的任务数。
- hasQueuedSubmissions(): 此方法返回 Boolean 值,表明这个池是否有queued任务还没有开始他们的执行。
- getStealCount(): 此方法返回 long 值,worker 线程已经从另一个线程偷取到的时间数。
- isTerminated(): 此方法返回 Boolean 值,表明 fork/join 池是否已经完成执行。
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