Fork/Join

海哥  金牌会员 | 2024-1-21 04:06:02 | 显示全部楼层 | 阅读模式
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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。
  1.     public final ForkJoinTask<V> fork() {
  2.         Thread t;
  3.         if ((t = Thread.currentThread()) instanceof ForkJoinWorkerThread)
  4.             ((ForkJoinWorkerThread)t).workQueue.push(this);
  5.         else
  6.             ForkJoinPool.common.externalPush(this);
  7.         return this;
  8.     }
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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这个人很懒什么都没写!

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