摘要:为了减少窃取线程和别窃取线程之间的竞争我们通常使用双端队列。被窃取线程永远从双端队列的头部获取任务,窃取线程永远从双端队列的尾部获取内容。优点就是充分利用线程进行并行计算,减少线程间的竞争。使用操作的线程不能执行操作。
Fork-Join框架
Fork和Join是java 1.7提供的用于定型执行的框架,将大任务切分成若干个小任务执行,小任务执行结果汇总成大任务的框架。从字面上理解就是Fork把大任务切分成若干个小任务Join就是把小任务合并得到大任务结果。使用工作窃取算法。
从其他线程里获取工作任务得一种算法。使用工作窃取算法可以方便我们将大任务切分成多个小任务。为了减少线程间的竞争,我们为每个任务分别放入不同的队列里,线程和队列一一对应,但是有些线程会先把任务做完,这些做完了自己任务的线程就去帮助其他线程进行任务,这是他们会访问同一个队列。为了减少窃取线程和别窃取线程之间的竞争我们通常使用双端队列。被窃取线程永远从双端队列的头部获取任务,窃取线程永远从双端队列的尾部获取内容。
优点:就是充分利用线程进行并行计算,减少线程间的竞争。缺点是还是存在竞争比如在队列中只有一个任务时,同时也消耗了更多的系统资源创建更多的线程。
局限:
在使用Fork/Join只能使用Fork和Join进行同步操作,如果在使用了其他机制时工作线程就不能进行其他操作了。比如在Fork/Join框架中使用了失眠,那么在睡眠过程中就不能执行其他操作了。
使用Fork/Join操作的线程不能执行io操作。
不能抛出检查异常,必须使用必要的代码来检查他们。
演示代码
@Slf4j public class ForkJoinTaskExample extends RecursiveTask{ public static final int threshold = 2; private int start; private int end; public ForkJoinTaskExample(int start, int end) { this.start = start; this.end = end; } @Override protected Integer compute() { int sum = 0; //如果任务足够小就计算任务 boolean canCompute = (end - start) <= threshold; if (canCompute) { for (int i = start; i <= end; i++) { sum += i; } } else { // 如果任务大于阈值,就分裂成两个子任务计算 int middle = (start + end) / 2; ForkJoinTaskExample leftTask = new ForkJoinTaskExample(start, middle); ForkJoinTaskExample rightTask = new ForkJoinTaskExample(middle + 1, end); // 执行子任务 leftTask.fork(); rightTask.fork(); // 等待任务执行结束合并其结果 int leftResult = leftTask.join(); int rightResult = rightTask.join(); // 合并子任务 sum = leftResult + rightResult; } return sum; } public static void main(String[] args) { ForkJoinPool forkjoinPool = new ForkJoinPool(); //生成一个计算任务,计算1+2+3+4 ForkJoinTaskExample task = new ForkJoinTaskExample(1, 100); //执行一个任务 Future result = forkjoinPool.submit(task); try { log.info("result:{}", result.get()); } catch (Exception e) { log.error("exception", e); } } }
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