这篇文章主要讲解了“Java中Fork/Join框架机制的介绍”，文中的讲解内容简单清晰，易于学习与理解，下面请大家跟着小编的思路慢慢深入，一起来研究和学习“Java中Fork/Join框架机制的介绍”吧！
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Java提供Fork/Join框架用于并行执行任务，核心的思想就是将一个大任务切分成多个小任务，然后汇总每个小任务的执行结果得到这个大任务的最终结果。
这种机制策略在分布式数据库中非常常见，数据分布在不同的数据库的副本中，在执行查询时，每个服务都要跑查询任务，最后在一个服务上做数据合并，或者提供一个中间引擎层，用来汇总数据：
核心流程：切分任务，模块任务异步执行，单任务结果合并；在编程里面，通用的代码不多，但是通用的思想却随处可见。
基于1+2..+100的计算案例演示Fork/Join框架基础用法。
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
public class ForkJoin01 {
public static void main (String[] args) {
int[] numArr = new int[100];
for (int i = 0; i < 100; i++) {
numArr[i] = i + 1;
}
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask forkJoinTask =
pool.submit(new SumTask(numArr, 0, numArr.length));
System.out.println("合并计算结果: " + forkJoinTask.invoke());
pool.shutdown();
}
}
/**
* 线程任务
*/
class SumTask extends RecursiveTask {
/*
* 切分任务块的阈值
* 如果THRESHOLD=100
* 输出：main【求和：(0...100)=5050】 合并计算结果: 5050
*/
private static final int THRESHOLD = 100;
private int arr[];
private int start;
private int over;
public SumTask(int[] arr, int start, int over) {
this.arr = arr;
this.start = start;
this.over = over;
}
// 求和计算
private Integer sumCalculate () {
Integer sum = 0;
for (int i = start; i < over; i++) {
sum += arr[i];
}
String task = "【求和：(" + start + "..." + over + ")=" + sum +"】";
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + task);
return sum ;
}
@Override
protected Integer compute() {
if ((over - start) <= THRESHOLD) {
return sumCalculate();
}else {
int middle = (start + over) / 2;
SumTask left = new SumTask(arr, start, middle);
SumTask right = new SumTask(arr, middle, over);
left.fork();
right.fork();
return left.join() + right.join();
}
}
} ForkJoinPool：线程池最大的特点就是分叉(fork)合并(join)模式，将一个大任务拆分成多个小任务，并行执行，再结合工作窃取算法提高整体的执行效率，充分利用CPU资源。
ForkJoinTask：运行在ForkJoinPool的一个任务抽象,可以理解为类线程但是比线程轻量的实体,在ForkJoinPool中运行的少量ForkJoinWorkerThread可以持有大量的ForkJoinTask和它的子任务，同时也是一个轻量的Future,使用时应避免较长阻塞或IO。
继承子类：
RecursiveAction：递归无返回值的ForkJoinTask子类；
RecursiveTask：递归有返回值的ForkJoinTask子类；
核心方法：
fork()：在当前线程运行的线程池中创建一个子任务；
join()：模块子任务完成的时候返回任务结果；
invoke()：执行任务，也可以实时等待最终执行结果；
任务拆分
ForkJoinPool基于分治算法，将大任务不断拆分下去，每个子任务再拆分一半，直到达到最阈值设定的任务粒度为止，并且把任务放到不同的队列里面，然后从最底层的任务开始执行计算，并且往上一层合并结果，这样用相对少的线程处理大量的任务。
工作窃取算法
大任务被分割为独立的子任务，并且子任务分别放到不同的队列里，并为每个队列创建一个线程来执行队列里的任务，假设线程A优先把分配到自己队列里的任务执行完毕，此时如果线程E对应的队列里还有任务等待执行，空闲的线程A会窃取线程E队列里任务执行，并且为了减少窃取任务时线程A和被窃取任务线程E之间的发生竞争，窃取任务的线程A会从队列的尾部获取任务执行，被窃取任务线程E会从队列的头部获取任务执行。
工作窃取算法的优点：线程间的竞争很少，充分利用线程进行并行计算，但是在任务队列里只有一个任务时，也可能会存在竞争情况。
在后端系统的业务开发中，可用做权限校验，批量定时任务状态刷新等各种功能场景：
如上图，假设数据的主键id分段如下，数据场景可能是数据源的连接信息，或者产品有效期类似业务，都可以基于线程池任务处理：
权限校验
基于数据源的连接信息，判断数据源是否可用，例如：判断连接是否可用，用户是否有库表的读写权限，在数据源多的情况下，基于线程池快速校验。
状态刷新
在定时任务中，经常见到状态类的刷新操作，例如判断产品是否在有效期范围内，在有效期范围之外，把数据置为失效状态，都可以利用线程池快速处理。
GitHub·地址 https://github.com/cicadasmile/java-base-parent GitEE·地址 https://gitee.com/cicadasmile/java-base-parent
感谢各位的阅读，以上就是“Java中Fork/Join框架机制的介绍”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对Java中Fork/Join框架机制的介绍这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是创新互联，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！
