JAVA并发编程-Fork/Join框架浅说

并发多个任务执行最终把结果合并,想到了Fork/Join框架。在JDK1.7 Concurrent包提供了一种Fork/Join框架,使用的是线程窃取算法和分而治之的思想,是ExecutorService接口的另一种实现。

分而治之:是Executor框架的思想,也是Fork/Join框架的思想之一,就是把多任务切割为小任务,并发执行每个小任务。需要确定一个任务大小限定值,低于该限定值,就执行任务,大于该限定值,就继续分割任务。

工作窃取算法:当工作线程做完自己的工作,发现还有未被领取执行的任务,则拿过来执行。

Fork/Join框架核心有两个类组成:

  1. ForkJoinPool: 实现ExecutorService和工作窃取算法,它对工作线程进行管理,也管理ForkJoinTask的执行。
  2. ForkJoinTask: 实现Future接口的抽象类,是由ForkJoinPool管理和执行,所有子类必须重写compute方法,任务的分割和执行,逻辑的调用都在该方法里面实现。而在fork/join中的在调用fork()方法时,重新进入ForkJoinTask里的compute方法,层层细分直到符合限定条件。 该类有两个子类:RecursiveTask类有返回值,RecursiveAction类无返回值。

ForkJoinTask中的任务是否使用工作窃取算法:

  1. 如invokeAll(), 使用工作窃取算法,不会闲置线程;
  2. 如fork()然后join(),也会工作窃取算法,可能会有闲置线程 不能充分利用;
    我们来看看真是如此吗?

使用Intellij idea调试,因ForkJoinPool有个toString方法,用于打印线程池的运行参数,参数说明如下:
. parallelism: 当前ForkJoinPool设定的并行级别
. size: 当前ForkJoinPool线程池内部的所有线程数量,包括阻塞状态,运行状态;
. active: 当前线程池内部, 正在进行compute计算的线程(不代表没被阻塞);
. running: 当前线程池内部,正在进程compute计算并且没有被阻塞的线程数量;
. steals: 当前ForkJoinPool线程池内部各个work queue间发生的“工作窃取”操作的总次数。
. tasks: 当前ForkJoinPool线程池内部各个work queue中等待处理的子任务总数;
. submissions: 通过submit方式或者其他方式提交到ForkJoinPool中,准备进行归并计算但ForkJoinPool还没有开始处理的任务数量(ForkJoinTask任务或者其子任务)数量;

invokeAll和fork() & join()方式下,未提交任务前,forkjoinPool的运行参数:

image.png

提交任务后,invokeAll()方式调试得出:

image.png

提交任务后,fork() & join()方式调试得出:

image.png

从得到结果后的forkjoinpool运行参数可知道,在同一环境同一任务情况下,线程池里线程数fork() & join()方法比invokeall()方法多,fork() & join()可能有一个或者两个线程浪费,而invokeall没有浪费;因为fork() & join()方法中线程把子任务分给其他线程,然后自己就不工作了。

join()和get()方法的区别:
这两个方法都是在等待任务结束,获取返回结果。

  1. join,不能被中断,如中断,抛出InterruptException异常,用在compute方法内部;
  2. 如果任务抛出运行时异常,get()抛出ExecutionException,而join会抛出RuntimeException异常。

ForkJoinPool类中 execute方法和invoke()方法:
execute方法 没有返回值,非阻塞的;方法如下:

image.png

invoke()方法 需要等待最终计算的结果返回,是阻塞的;

image.png

参考:
http://blog.csdn.net/chenchaofuck1/article/details/51637202
http://www.jianshu.com/p/0120b3dd255f

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,293评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,604评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,958评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,729评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,719评论 5 366
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,630评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,000评论 3 397
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,665评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,909评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,646评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,726评论 1 330
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,400评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,986评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,959评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,197评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 44,996评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,481评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容