一文秒懂 Java ForkJoinPool

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ForkJoinPool 是Java 7 中引入的 fork/join 框架的核心之一。它解决了一个常见的问题: 如何在递归中生成多个任务。因为,即使是使用一个简单的 ThreadPoolExecutor ,也会在不断的递归中快速耗尽线程。因为每个任务或子任务都需要自己的线程来运行。

在 fork/join 框架中,任何任务都可以生成 ( fork ) 多个子任务并使用 join() 方法等待它们的完成。fork/join 框架的好处是它不会为每个任务或子任务创建新线程,而是实现了 工作窃取 ( Work Stealing ) 算法。关于 fork/join 框架的详细信息,你可以访问我们的 一文秒懂 Java Fork/Join。

接下来,我们看一个使用 ForkJoinPool 遍历节点树并计算所有叶值之和的简单示例。在这个示例中,树是一个由节点,int 值和一组子节点组成。

    static class TreeNode {

        int value;

        Set<TreeNode> children;

        TreeNode(int value, TreeNode... children) {
            this.value = value;
            this.children = Sets.newHashSet(children);
        }
    }

创建了树 TreeNode 之后,如果我们想要并行地对树中的所有值求和,我们需要实现一个 RecursiveTask<Integer> 接口。每个任务都接收自己的节点,并将其值添加到其子节点的值之和上。

要计算子节点值的总和,任务实现执行以下操作

  1. 将子节点集合转换为流 ( stream )
  2. 映射前面操作中创建的流,为每个元素创建一个新的 CountingTask
  3. 通过 fork 执行每个子任务
  4. 通过在每个 fork 任务上调用 join() 方法来收集结果
  5. 使用 ·Collectors.summingInt` 收集器对结果求和
    public static class CountingTask extends RecursiveTask<Integer> {

        private final TreeNode node;

        public CountingTask(TreeNode node) {
            this.node = node;
        }

        @Override
        protected Integer compute() {
            return node.value + node.children.stream()
              .map(childNode -> new CountingTask(childNode).fork())
              .collect(Collectors.summingInt(ForkJoinTask::join));
        }
    }

在树上运行计算的代码非常简单:

    TreeNode tree = new TreeNode(5,
      new TreeNode(3), new TreeNode(2,
        new TreeNode(2), new TreeNode(8)));

    ForkJoinPool forkJoinPool = ForkJoinPool.commonPool();
    int sum = forkJoinPool.invoke(new CountingTask(tree));

来源:https://www.twle.cn

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