并发补充

1. 并发编程

1.1 ForkJoin处理线程池任务

（1）任务类型：
CPU密集型：CPU数 = 核心线程数
I/O密集型： 核心线程数 = CPU * (1 + 平均等待时间/平均工作时间)
（2）思考：如何充分利用多核CPU资源，计数一个很大的数组之和？
方案1:利用多线程拆分任务，hash后采用分治 + 分段相加方式累加计数
注1:线程一定越多越好吗？不一定，CPU核数一定，线程数设定越多越多次数进行上下文切换，大大降低效率
方案2:forkJoin思想

if ((hi - lo) <= seq - cutoff) {
  for (i = lo; i < hi; i++) {
    result += arr[i];
  } else {
    RecursiveSumTask = new RecursiveSumTask(executorSevice, arr, lo, (hi + lo) / 2);
    RecursiveSumTask = new RecursiveSumTask(executorSevice, arr, (hi + lo) / 2, hi);
    Future<long> lr = executorService.submit(left);
    Future<long> rr = executorService.submit(right);
    result = lr + rr;
  }
} 

注1：小问题：该模式下，若采用定长线程池，在拆解任务过程中，可能由于线程资源不够，造成死锁
注2：应用场景：java并发包中提供的fork/join并行计算框架，用来支持分治任务模型

1.2 ForkJoin并发框架

传统线程池ThrealPool的缺点：（1）无法对大任务进行拆分 （2）工作线程从队列中获取任务时存在竞争
（1）特性：
允许其他线程向其提交任务，并将一个大任务拆分为多个
同时工作线程间支持任务窃取
（2）使用场景：处理计算密集型任务
（3）工作原理：

工作原理.png

• 多个线程，每个维护一个工作队列workQueue，存入workQueues[]中
• 提交任务，无工作Thread则创建，有工作Thread则唤醒并执行
• 分配任务：自己取pop；任务窃取poll
  注：工作窃取优点：重复利用闲置线程进行并行计算；减少线程竞争

2. Future及CompleteableFuture

2.1 创建线程的几种方式及区别

2.2 Callable & Future

（1）直接继承Thread或实现Runnable接口都可创建线程，但存在无返回值的缺点；
（2）使用过程

FutureTask task = new FutureTask(new Callable() {
  public Object call() throws Exception {
     Thread.sleep(2000);
      return result;
  }
});

使用过程图.png
（3）使用场景：优化串行流程
优化串行流程.png
（4）使用局限性：
无法组合任务；无法对多个任务串行调用；有一个FutureTask任务阻塞就全部阻塞
（5）优化方式：CompletionService
通过阻塞队列 + FutureTask实现
已完成对任务存入阻塞队列中，用队列中的take方法可调用完成的result，总结果由get()获取
（6）思考Callable与Future会产生新线程吗？
不会，只是一种管理任务的方式，java中仅有new Thread一种生成新线程方式
（7）completeFuture：是Future扩展接口，实现了对任务的编排功能
补充：