9、ForkJoin

Java 7开始引入了一种新的Fork/Join线程池，它可以执行一种特殊的任务：把一个大任务拆成多个小任务并行执行。

ForkJoin的一个特点：工作窃取

比如：一个任务分成了两个线程执行，第一个线程执行完成，而第二个还没完成，第一个就会窃取第二个线程的任务执行，以提高效率。

图片.png

如何使用ForkJoin

1、通过ForkJoinPool的execute()方法

图片.png

2、创建ForkJoinTask：

图片.png

因为我们的例子是循环计算值，所以需要有返回值的。

示例：

package com.company.forkjoin;

import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * 求和计算。计算10亿个数据之和
 * 1、直接循环10亿次
 * 2、用ForkJoin
 * 3、用stream并行流
 * //ForkJoin的使用方法：
 * //1、通过ForkJoinPool来执行
 * //2、计算任务：ForkJoinPool.execute(ForkJoinTask task）
 * //3、创建ForkJoinTask(RecursiveTask是ForkJoinTask的子类)
 */
public class TestForkJoin extends RecursiveTask<Long> {

    private Long start;
    private Long end;

    //临界值
    private Long temp = 10000L;

    public TestForkJoin(Long start, Long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    //计算方法
    @Override
    protected Long compute() {
        if ((end-start)<temp){
            Long sum = 0L;
            for (Long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        }else{  //forkjoin
            //将一个大任务拆成两个任务
            long middle = (start+end)/2;
            TestForkJoin task1 = new TestForkJoin(start, middle);
            task1.fork();//将任务task1压入线程队列
            TestForkJoin task2 = new TestForkJoin(middle + 1, end);
            task2.fork();//将任务task2压入线程队列
            //获取结果
            long sum = task1.join() + task2.join();
            return sum;
        }
    }
}

测试三种方计算任务：

package com.company.forkjoin;

import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //test1();//sum=500000000500000000,时间：14453
        //test2();//sum=500000000500000000,时间：12515
        //test3();//sum=500000000500000000,时间：907
    }

    //直接for循环
    public static void test1(){
        Long sum = 0L;
        long start = System.currentTimeMillis();
        for (Long i = 0L; i <= 10_0000_0000; i++) {
            sum += i;
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum="+sum+",时间："+(end-start));

    }
    //使用ForkJoin
    public static void test2() throws ExecutionException, InterruptedException {
        long start = System.currentTimeMillis();

        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();//创建ForkJoinPool
        TestForkJoin forkJoinTask = new TestForkJoin(0L, 10_0000_0000L); //创建Task
        //forkJoinPool.execute(forkJoinTask);//执行任务没有返回结果
        ForkJoinTask<Long> submit = forkJoinPool.submit(forkJoinTask);//提交任务
        Long sum = submit.get(); //获取值

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum="+sum+",时间："+(end-start));

    }
    //Stream并行流
    public static void test3(){
        long start = System.currentTimeMillis();

        long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 10_0000_0000).parallel().reduce(0, Long::sum);

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("sum="+sum+",时间："+(end-start));

    }
}