Java 中的 Fork/Join 框架是什么？

1.fork/join框架是什么？

fork/join 框架是 java.util.concurrent 包的一部分，在 java 7 介绍。它是为可以递归地划分为小块的任务而设计的，每个块都可以独立处理。该框架遵循分而治之的原则，非常适合排序、搜索和其他递归算法。

2. 实现 fork/join 框架 2.1 forkjoin任务

forkjointask 是可以在 fork/join 运行在框架中的任务基类。它提供核心操作，允许任务衍生新的子任务，并在完成后添加它们。

示例：

import java.util.concurrent.recursivetask;

public class sumtask extends recursivetask<integer> {
    private final int[] arr;
    private final int start, end;

    public sumtask(int[] arr, int start, int end) {
        this.arr = arr;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @override
    protected integer compute() {
        if (end - start 



<h3>
  
  
  2.2 forkjoinpool
</h3>

<p><strong>forkjoinpool</strong> 是管理工作线程池的执行 <strong>forkjointask</strong> 中心类实例。它使用工作盗窃算法，将任务从繁忙的线程重新分配到空闲线程，以保持所有的线程繁忙。 </p>

<p>示例：<br></p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">import java.util.concurrent.forkjoinpool;

public class forkjoinexample {
    public static void main(string[] args) {
        int[] arr = new int[100];
        for (int i = 0; i 



<h3>
  
  
  2.3 recursivetask 与 recursiveaction
</h3>

<p><strong>recursivetask </strong> 使用任务返回结果时，而 recursiveaction 当任务不返回任何结果时使用。 </p><p><span>立即学习</span>“<a href="https://pan.quark.cn/s/c1c2c2ed740f" style="text-decoration: underline !important; color: blue; font-weight: bolder;" rel="nofollow" target="_blank">Java免费学习笔记(深入)</a>”；</p><p><span>点击下载</span>“<a href="https://teacher.php.cn/jump/126" style="text-decoration: underline !important; color: blue; font-weight: bolder;" rel="nofollow" target="_blank">修理打印机驱动工具</a>”；</p>

<p>使用 <strong>recursiveaction</strong> 的示例：<br></p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">import java.util.concurrent.recursiveaction;

public class printtask extends recursiveaction {
    private final int[] arr;
    private final int start, end;

    public printtask(int[] arr, int start, int end) {
        this.arr = arr;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @override
    protected void compute() {
        if (end - start 



<h3>
  
  
  2.4 演示和结果
</h3>

<p>运行<strong>forkjoinexample</strong>输出数组元素的总和。 fork/join 框架将任务分成更小的块并行处理，显示出显著的性能改进，特别是对于大型数据集。 </p>

<p>例如，将 1 到 100 之间的数字相加：<br></p>

<pre class="brush:php;toolbar:false">sum: 5050

对于 printtask ，并行执行和输出框架划分数组打印任务的片段：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 
...

3. fork/join 框架的各个维度 3.1 fork/join的优点

• 效率：利用所有可用的cpu核心，加快任务执行。
• 可扩展性：它们可以通过将大数据集分解为更小、更可管理的任务来处理。
• 工作盗窃：将任务从过载线程重新分配到空闲线程，以保持所有线程忙碌。

3.2 fork/join 的缺点

• 复杂性：需要仔细设计和理解并行性，这将增加代码的复杂性。
• 费用：分叉和加入任务有固有的费用，这可能不利于较小的任务。
• 调试：由于线程执行的不确定性，并行任务可能难以调试。

3.3 何时使用 fork/join

• 大递归问题：当您的任务自然分为较小的子任务时，如排序、搜索和矩阵乘法。
• 1
• cpu 密集操作：需要密集操作 cpu 计算并从并行执行中受益的任务。

4. 结论

fork/join 框架是 java 它是优化并行处理任务的强大工具。它擅长将任务分解为较小的子任务，独立执行，然后将场景结合起来产生最终结果。虽然它带来了复杂性，但多核环境的性能优势通常大于其缺点，使其成为解决方案 cpu 限制和大规模递归的绝佳选择。

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