Fork/Jion框架详解

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Fork/Jion框架可以干什么
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如果你要处理1万条数据，但是你的能力暂时还不够，一个简单快捷的办法就是你可以把每次只处理100条，等到处理100次之后再把所有的结果聚合起来你就处理完了这1万条数据。

Fork/Join就是是Java7提供的原生多线程并行处理框架，它的基本思想就是将大任务分割成小任务，最后将小任务聚合起来得到结果。

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如何使用Fork/Jion框架
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我们要使用ForkJoin框架，首先要创建一个ForkJoin任务。它提供在任务中执行fork()和join的操作机制。
fork用来创建子线程，可以让程序多一个执行分枝，jion在我们之前文章中已经提到了，那就是等待结果。
通常我们可以按需继承如下两个类来使用Fork/Jion框架：

RecursiveAction，用于没有返回结果的任务
RecursiveTask，用于有返回值的任务

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代码示例
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下方是一个使用Fork/Jion框架计算1到10000的所有数值的和的一个简单的代码示例：

public class ForkJionDemo extends RecursiveTask<Integer> {
    //任务拆分阈值
    public static final int threshold = 100;
    //计算起始值
    private int start;
    //计算结束值
    private int end;

    public ForkJionDemo(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Integer compute() {
        int sum = 0;
        //计算任务是否需要拆分
        boolean canCompute = (end - start) <= threshold;
        if (canCompute) {
            //无需拆分则执行任务累计
            for (int i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
        } else {
            List<ForkJionDemo> forkJionDemoList=new ArrayList<>();
            //将任务拆分成100份
            for(int i=0;i<100;i++){
                //计算这个一份任务要计算的起点和终点，如果终点大于最大值则使用最大值为终点
                int last=(start+threshold)>end?end:(start+threshold);
                ForkJionDemo forkJionDemo = new ForkJionDemo(start, last);
                //下一份任务的起点要更新
                start+=threshold+1;
                forkJionDemoList.add(forkJionDemo);
                //提交子任务
                forkJionDemo.fork();
            }
            //汇总拆分完毕后的任务结果
            for(ForkJionDemo forkJionDemo:forkJionDemoList){
                sum  += forkJionDemo.join();
            }
        }
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //构造一个任务线程池
        ForkJoinPool forkjoinPool = new ForkJoinPool();
        //创建一个计算1到10000之间所有数的和的任务
        ForkJionDemo forkJionDemo = new ForkJionDemo(1, 10000);
        //将任务提交到任务线程池
        Future<Integer> result = forkjoinPool.submit(forkJionDemo);
        try {
            //打印最后计算结果
            System.out.println(result.get());
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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使用Fork/Jion框架需要注意的点
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如果使用Fork/Jion框架计算的任务量特别庞大时很可能会出现以下2种情况：
fork的线程越来越多导致性能严重下降
函数调用层次越来越深导致栈溢出

本文所有源码参见：https://github.com/shiyujun/syj-study-demo

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