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标题: Fork/Join [打印本页]

作者: 海哥 时间: 2024-1-21 04:06
标题: Fork/Join
Fork/Join框架简介

Fork/Join框架简介

Fork/Join它可以将一个大的任务拆分成多个子任务并行处理，最后将子任务结果合成并最后的计算结果，并进行输出。FOrk/Join框架要完成两件事情。Fork：把一个复杂的任务进行分析，大任务拆分成小任务；Join：把拆分的结果进行合并。

1.任务分割，Fork/Join框架需要把大的任务分割成足够小的任务，如果子任务比较大的话还要对子任务进行继续分割。
2.执行任务并合并结果，分割的子任务分别放到双端队列里，然后几个启动线程，分别从双端队列里获取任务执行。子任务执行完后的结果都放在另一个队列里，启动一个线程从队列里取数据，然后合并这些数据。
双端队列

双端队列(Double-ended Queue)，简称Deque，是一种具有队列和栈特性的数据结构。双端队列允许从两端插入和删除元素，因此可以在队列的头部和尾部进行插入和和删除操作。
双端队列可以在队列的两端执行以下操作：

在队列头部插入/删除元素；
在队列尾部插入/删除元素；
双端队列的特点是可以在队列的两端进行插入和删除操作，这使得它非常灵活和方便。它可以用于模拟栈，队列和其他数据结构，同时也可以用于解决一些特定的问题，如滑动窗口问题等。在Java中，Deque接口是双端队列的标准实现，它有两个主要的实现类：ArrayDeque,LinkedList。

Fork/Join框架实现任务分割和合并

1.ForkJoinaTask：要使用Fork/Join框架，首先要创建一个ForkJoin任务，该类提供了在任务中执行fork/join的机制。通常情况下，我们不使用ForkJoin的子类ForkJoinTask，只需要继承ForkJoinTask子类，然后使用，Fork/join框架提供了两个子类，RecursiveAction 用以没有返回结果的任务，RecursiveTask 用以有返回结果的任务。
2.ForkJoinPool：ForkJoinTask需要通过ForkJoinPool来执行。
3.RecursiveTask：继承此类后，可以自定义调用的任务

ForkJoinPool架构图

RecursiveTask架构图

Fork/Join实现原理

ForkJoinPool由ForkJoinTask数组和ForkJoinWorkerThread数组组成，ForkJoinTask数组负责存放任务，以及将这些任务提交给ForkJoinPool，而ForkJoinWorkerThread负责执行这些任务。
Fork方法的实现原理

当我们调用ForkJoinTask的fork方法时，程序会把任务放在ForkJoinWorkerThread的pushTask的workQueue中，异步地执行这个任务，然后立即返回结果。

public final ForkJoinTask<V> fork() {
Thread t;
if ((t = Thread.currentThread()) instanceof ForkJoinWorkerThread)
((ForkJoinWorkerThread)t).workQueue.push(this);
else
ForkJoinPool.common.externalPush(this);
return this;
}

复制代码

push方法把当前任务存放在ForkJoinTask数组队列里。然后再调用ForkJoinPool的signalWork()方法唤醒或创建一个工作线程执行任务。
[code] final void push(ForkJoinTask task) { ForkJoinTask[] a; ForkJoinPool p; int b = base, s = top, n; if ((a = array) != null) { // ignore if queue removed int m = a.length - 1; // fenced write for task visibility U.putOrderedObject(a, ((m & s)

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