JDK8新特性Fork/Join的優化

先來簡單了解 Fork/Join 框架

Fork/Join 框架：就是在必要的情況下，將一個大任務，進行拆分(fork)成若干個小任務（拆到不可再拆時），再將一個個的小任務運算的結果進行 join 匯總。 

 

 

Fork/Join 框架與傳統線程池的區別
采用“工作竊取”模式（work-stealing）：當執行新的任務時它可以將其拆分分成更小的任務執行，並將小任務加到線程隊列中，然后再從一個隨機線程的隊列中偷一個並把它放在自己的隊列中。

相對於一般的線程池實現，fork/join框架的優勢體現在對其中包含的任務的處理方式上。在一般的線程池中，如果一個線程正在執行的任務由於某些原因無法繼續運行，那么該線程會處於等待狀態。而在fork/join框架實現中，如果某個子問題由於等待另外一個子問題的完成而無法繼續運行。那么處理該子問題的線程會主動尋找其他尚未運行的子問題來執行。這種方式減少了線程的等待時間，提高了性能。

JDK8 對 Fork/Join 的優化

JDK8 對 Fork/Join 的優化：主要是讓 Fork/Join 使用起來更加方便。對 Fork/Join 進行了封裝，簡化使用方式。

對於 JDK8 對 Fork/Join 的底層優化，這里不進行分析。

示例代碼

package hanwl.juc.day2;

import java.time.Duration;
import java.time.Instant;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
import java.util.stream.LongStream;

import org.junit.Test;

public class TestForkJoinPool {
    
    public static void main(String[] args) {
        Instant start = Instant.now();
        
        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        
        ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinSumCalculate(0L, 50000000000L);
        
        Long sum = pool.invoke(task);
        
        System.out.println(sum);
        
        Instant end = Instant.now();
        
        System.out.println("耗費時間為：" + Duration.between(start, end).toMillis());//166-1996-10590
    }
    
    @Test
    public void test1(){
        Instant start = Instant.now();
        
        long sum = 0L;
        
        for (long i = 0L; i <= 50000000000L; i++) {
            sum += i;
        }
        
        System.out.println(sum);
        
        Instant end = Instant.now();
        
        System.out.println("耗費時間為：" + Duration.between(start, end).toMillis());//35-3142-15704
    }
    
    //java8 新特性
    @Test
    public void test2(){
        Instant start = Instant.now();
        
        Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 50000000000L)
                             .parallel()
                             .reduce(0L, Long::sum);
        
        System.out.println(sum);
        
        Instant end = Instant.now();
        
        System.out.println("耗費時間為：" + Duration.between(start, end).toMillis());//1536-8118
    }

}

class ForkJoinSumCalculate extends RecursiveTask<Long>{

    /**
     * 
     */
    private static final long serialVersionUID = -259195479995561737L;
    
    private long start;
    private long end;
    
    private static final long THURSHOLD = 10000L;  //臨界值
    
    public ForkJoinSumCalculate(long start, long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
        long length = end - start;
        
        if(length <= THURSHOLD){
            long sum = 0L;
            
            for (long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
            
            return sum;
        }else{
            long middle = (start + end) / 2;
            
            ForkJoinSumCalculate left = new ForkJoinSumCalculate(start, middle); 
            left.fork(); //進行拆分，同時壓入線程隊列
            
            ForkJoinSumCalculate right = new ForkJoinSumCalculate(middle+1, end);
            right.fork(); //
            
            return left.join() + right.join();
        }
    }
    
}