fork/join框架

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Fork/Join框架简介

fork/join是java7提供的任务并行执行的框架。fork就是将大任务分解成若干子任务，join就是将子任务的执行结果聚合成整个任务的结果。

Fork/Join框架通过两个类实现

  1. ForkJoinTask
    ForkJoinTask负责分解任务和合并结果。通过实现compute方法，把任务分成多个子任务的ForkJoinTask，调用子任务的fork方法执行任务，再调用子任务的join方法等待子任务执行完。

通常不会直接继承ForkJoinTask而是使用其子类。
RecursiveTask: 用于有返回结果的任务
RecursiveAction: 用于没返回结果的任务

  1. ForkJoinPool
    ForkJoinPool用于执行ForkJoinTask。任务分割出的子任务会添加到当前工作线程所维护的双端队列中，进入队列的头部。当一个工作线程的队列里暂时没有任务时，它会随机从其他工作线程的队列的尾部获取一个任务。
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工作窃取算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。假如我们需要做一个比较大的任务，我们可以把这个任务分割为若干互不依赖的子任
务，为了减少线程间的竞争，把这些子任务分别放到不同的队列里，并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务，线程和队列一一对应，比如A线程负责处理A队列里的任务。但是有的线程会先把自己队列里的任务干完，而其他线程对应的队列里还有任务等待处理。干完活的线程与其等着，不如去帮其他线程干活，于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行。而在这时它们会访问同一个队列，所以为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争，通常会使用双端队列，被窃取任务线程永远从双端队列的头部拿任务执行，而窃取任务的线程永远从双端队列的尾部拿任务执行。

使用

计算start-end之间所有数字的和。例子来自《java并发编程的艺术》

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static class CountTask extends RecursiveTask<Integer>{
      private  static  final  int THRESHOLD=2;
      private int start;
      private int end;
      public CountTask(int start,int end){
          this.start=start;
          this.end=end;
      }
      @Override
      protected Integer compute() {
          int sum=0;
          //分解的最小任务，达到最小任务就开始计算
          if(end-start<THRESHOLD){
              for(int i=start;i<end+1;i++){
                  sum+=i;
              }
          //否则分解任务
          }else{
              //二分法分解任务
              int middle=(start+end)/2;
              CountTask leftTask = new CountTask(start, middle);
              CountTask rightTask = new CountTask(middle+1, end);
              //子任务fork开始执行，会再次调用子任务的compute，如果达不到最小任务会继续分解。（递归）
              leftTask.fork();
              rightTask.fork();
              //等待子任务完成，读取结果
              sum+=leftTask.join();
              sum+=rightTask.join();
          }
          return sum;
      }
  }

  public  static  void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
      CountTask countTask = new CountTask(1,10);
      ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool();
      //通过ForkJoinPool提交任务
      ForkJoinTask<Integer> submit = pool.submit(countTask);
      Integer integer = submit.get();
      System.out.println(integer);
  }