Fork/Join框架

1、介绍

• Fork/Join框架主要包含三个模块：

1. 线程池：ForkJoinPool
2. 任务对象：ForkJoinTask
3. 执行任务的线程：ForkJoinWorkerThread

2、Fork/Join原理-分治法

• ForkJoinPool主要用来使用分治法(Divide-and-Conquer Algorithm)来解决问题。典型的应用比如快速排序算法，
  ForkJoinPool需要使用相对少的线程来处理大量的任务。比如要对1000万个数据进行排序，那么会将这个任务分割成
  两个500万的排序任务和一个针对这两组500万数据的合并任务。以此类推，对于500万的数据也会做出同样的分割处
  理，到最后会设置一个阈值来规定当数据规模到多少时，停止这样的分割处理。比如，当元素的数量小于10时，会停
  止分割，转而使用插入排序对它们进行排序。那么到最后，所有的任务加起来会有大概2000000+个。问题的关键在
  于，对于一个任务而言，只有当它所有的子任务完成之后，它才能够被执行。

3、Fork/Join原理-工作窃取算法

• Fork/Join最核心的地方就是利用了现代硬件设备多核，在一个操作时候会有空闲的cpu，那么如何利用好这个空闲的
  cpu就成了提高性能的关键，而这里我们要提到的工作窃取（work-stealing）算法就是整个Fork/Join框架的核心理念
  Fork/Join工作窃取（work-stealing）算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。

4、案例

package demo3;

import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * @author QiuQiu&LL
 * @version 1.0
 */
public class ForkJoinDemo {
    public static void main(String[] args) {
        long start = System.currentTimeMillis();
        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        SumRecursiveTask task = new SumRecursiveTask(1, 99999999999L);
        Long result = pool.invoke(task);
        System.out.println("result = " + result);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("消耗时间: " + (end - start));
    }
}

// 创建一个求和的任务
// RecursiveTask: 一个任务
class SumRecursiveTask extends RecursiveTask<Long> {
    // 是否要拆分的临界值
    private static final long THRESHOLD = 3000L;
    // 起始值
    private final long start;
    // 结束值
    private final long end;

    public SumRecursiveTask(long start, long end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
        long length = end - start;
        if (length < THRESHOLD) {
            // 计算
            long sum = 0;
            for (long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
            return sum;
        } else {
            // 拆分
            long middle = (start + end) / 2;
            SumRecursiveTask left = new SumRecursiveTask(start, middle);
            left.fork();
            SumRecursiveTask right = new SumRecursiveTask(middle + 1, end);
            right.fork();

            return left.join() + right.join();
        }
    }
}