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如何理解Java 并发编程中的ForkJoin框架

发表于：2024-11-25 作者：千家信息网编辑

千家信息网最后更新 2024年11月25日，如何理解Java 并发编程中的ForkJoin框架，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。1、什么是ForkJoin框架For

千家信息网最后更新 2024年11月25日如何理解Java 并发编程中的ForkJoin框架

如何理解Java 并发编程中的ForkJoin框架，针对这个问题，这篇文章详细介绍了相对应的分析和解答，希望可以帮助更多想解决这个问题的小伙伴找到更简单易行的方法。

1、什么是ForkJoin框架

ForkJoin框架是java的JUC包里提供的，用于处理一些比较繁重的任务，会将这个大任务分为多个小任务，多个小任务处理完成后会将结果汇总给Result，体现的是一种"分而治之"的思想。第一步，拆分fork任务，将大任务分为多个小任务；第二步，归并join，会将小任务的处理结果进行归并为一个结果。

2、ForkJoinTask

ForkJoinTask是ForkJoin框架的提供的任务API，ForkJoinTask是一个抽象类，有两个主要的实现类，RecursiveTask和RecursiveAction，其中RecursiveTask和RecursiveAction的主要区别是，RecursiveAction没有返回值，而RecursiveTask是有返回值的

3、ForkJoinPool

ForkJoinPool类是forkjoin框架的线程池实现，基于ExecutorService接口。这个线程池是jdk1.7才加入的，用于管理线程，执行forkjoin的任务。对于线程池的使用，我们使用ThreadPoolExecutor比较多，可以在idea里看一下uml类图，可以看出ForkJoinPool和ThreadPoolExecutor实现差不多的。

ForkJoinPool()ForkJoinPool(int parallelism)ForkJoinPool(int parallelism, ForkJoinWorkerThreadFactory factory, UncaughtExceptionHandler handler, boolean asyncMode)

几个重要的参数：

parallelism：并行度，并行执行线程，可用指定，也可以不指定，不指定的情况，是根据cpu核数创建可用的线程
ForkJoinWorkerThreadFactory：创建线程的工厂实现
UncaughtExceptionHandler ：因为未知异常中断的回调处理
asyncMode：是否异步，默认情况是false

使用时候，可以直接创建ForkJoinPool，可以不传参，不传参的情况，默认指定的线程并行数为Runtime.getRunTime().availableProcessors();，表示根据cpu核数创建可用线程数

ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();ArraySortTask task = new ArraySortTask(array , 0 , size);forkJoinPool.submit(task);task.get();

也是可用传参，对并行度进行指定的public ForkJoinPool(int parallelism)， parallelism并行度，并行执行几个线程

将forkjoin任务加入到FrokJoinPool线程池有几种方式

execute()：调用其 fork 方法在多个线程之间拆分工作。
invoke()：在ForkJoinPool线程池上调用invoke方法
submit()：返回一个Future对象，Future可以进行监控，任务完成后返回结果

4、打印斐波那契数列

ForkJoin框架可以用于一些递归遍历的场景，对于斐波那契数列，你可以比较熟悉，因为在面试中有时候经常问到，斐波那契数列的特点就是最后一项的结果等于前面两项的和

package com.example.concurrent.forkjoin;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ForkJoinPool;import java.util.concurrent.ForkJoinTask;import java.util.concurrent.RecursiveTask;/** *  *      斐波那契数列 * 
 *  * 
 * @author nicky.ma * 修改记录 *    修改后版本:     修改人：  修改日期: 2021/10/12 16:22  修改内容: * 
 */public class Fibonacci extends RecursiveTask{    private int n;    public Fibonacci(int n) {        this.n = n;    }    @Override    protected Integer compute() {        if (n <= 1)            return n;        Fibonacci f1 = new Fibonacci(n - 1);        f1.fork();        Fibonacci f2 = new Fibonacci(n - 2);        f2.fork();        return f1.join() + f2.join();    }    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();        for (int i = 0; i< 10; i++) {            ForkJoinTask task = pool.submit(new Fibonacci(i));            System.out.println(task.get());        }    }}

5、ForkJoin归并排序

面试题：快速实现对一个长度百万的数组的排序

难点：可以使用归并排序，多线程如何组织实现归并排序

package com.example.concurrent.forkjoin;import java.util.Arrays;import java.util.Random;import java.util.concurrent.ExecutionException;import java.util.concurrent.ForkJoinPool;import java.util.concurrent.RecursiveAction;/** *  *      大数组排序 * 
 *  * 
 * @author mazq * 修改记录 *    修改后版本:     修改人：  修改日期: 2021/10/12 17:04  修改内容: * 
 */public class ArraySortTask extends RecursiveAction{    final long[] array; final int lo, hi;    ArraySortTask(long[] array, int lo, int hi) {        this.array = array; this.lo = lo; this.hi = hi;    }    ArraySortTask(long[] array) { this(array, 0, array.length); }    @Override    protected void compute() {        if (hi - lo < THRESHOLD)            // 少于阀值,使用Arrays.sort 快排            sortSequentially(lo, hi);        else {            /* 归并排序 */            // 取中间值            int mid = (lo + hi) >>> 1;            // 拆分任务            invokeAll(new ArraySortTask(array, lo, mid),                    new ArraySortTask(array, mid, hi));            // 归并结果            merge(lo, mid, hi);        }    }    // implementation details follow:    static final int THRESHOLD = 1000;    void sortSequentially(int lo, int hi) {        Arrays.sort(array, lo, hi);    }    void merge(int lo, int mid, int hi) {        long[] buf = Arrays.copyOfRange(array, lo, mid);        for (int i = 0, j = lo, k = mid; i < buf.length; j++)            array[j] = (k == hi || buf[i] < array[k]) ?                    buf[i++] : array[k++];    }    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {        int size = 10_000;        long[] array = new long[size];        Random random = new Random();        for (int i = 0; i< size; i++) {            array[i] = random.nextInt();        }        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();        ArraySortTask task = new ArraySortTask(array , 0 , size);        forkJoinPool.submit(task);        task.get();        for (long a : array) {            System.out.println(a);        }    }}

关于如何理解Java 并发编程中的ForkJoin框架问题的解答就分享到这里了，希望以上内容可以对大家有一定的帮助，如果你还有很多疑惑没有解开，可以关注行业资讯频道了解更多相关知识。

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