Fork/Join框架简介

1. 什么是Fork/Join框架

Fork/Join框架是Java7提供了的一个用于并行执行任务的框架, 是一个把大任务分割成若干个小任务 ,最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架。

我们再通过Fork和Join这两个单词来理解下Fork/Join框架,Fork就是把一个大任务切分为若干子任务 并行的执行,Join就是合并这些子任务的执行结果,最后得到这个大任务的结果。比如计算1+2+。。+ 10000,可以分割成10个子任务,每个子任务分别对1000个数进行求和,最终汇总这10个子任务的结果。 Fork/Join的运行流程图如下:

2. 工作窃取算法

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。工作窃取的运行流程图 如下:

查看本栏目更多精彩内容:http://www.bianceng.cnhttp://www.bianceng.cn/Programming/Java/

那么为什么需要使用工作窃取算法呢?假如我们需要做一个比较大的任务,我们可以把这个任务分割 为若干互不依赖的子任务,为了减少线程间的竞争,于是把这些子任务分别放到不同的队列里,并为每个 队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务,线程和队列一一对应,比如A线程负责处理A队列里的任务 。但是有的线程会先把自己队列里的任务干完,而其他线程对应的队列里还有任务等待处理。干完活的线 程与其等着,不如去帮其他线程干活,于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行。而在这时它们 会访问同一个队列,所以为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争,通常会使用双端队列,被 窃取任务线程永远从双端队列的头部拿任务执行,而窃取任务的线程永远从双端队列的尾部拿任务执行。

工作窃取算法的优点是充分利用线程进行并行计算,并减少了线程间的竞争,其缺点是在某些情况下 还是存在竞争,比如双端队列里只有一个任务时。并且消耗了更多的系统资源,比如创建多个线程和多个 双端队列。

时间: 2024-11-30 17:35:48

Fork/Join框架简介的相关文章

《Java 7并发编程实战手册》第五章Fork/Join框架

感谢人民邮电大学授权并发网发布此书样章,新书已上市,购买请进当当网 本章内容包含: 创建Fork/Join线程池 合并任务的结果 异步运行任务 在任务中抛出异常 取消任务 5.1 简介 通常,使用Java来开发一个简单的并发应用程序时,会创建一些Runnable对象,然后创建对应的Thread 对象来控制程序中这些线程的创建.执行以及线程的状态.自从Java 5开始引入了Executor和ExecutorService接口以及实现这两个接口的类(比如ThreadPoolExecutor)之后,使

聊聊并发(八)——Fork/Join框架介绍

本文首发于InfoQ 1. 什么是Fork/Join框架 Fork/Join框架是Java7提供了的一个用于并行执行任务的框架, 是一个把大任务分割成若干个小任务,最终汇总每个小任务结果后得到大任务结果的框架. 我们再通过Fork和Join这两个单词来理解下Fork/Join框架,Fork就是把一个大任务切分为若干子任务并行的执行,Join就是合并这些子任务的执行结果,最后得到这个大任务的结果.比如计算1+2+..+10000,可以分割成10个子任务,每个子任务分别对1000个数进行求和,最终汇

Java Fork/Join框架_java

Fork/Join框架是ExecutorService接口的一个实现,通过它我们可以实现多进程.Fork/Join可以用来将一个大任务递归的拆分为多个小任务,目标是充分利用所有的资源尽可能增强应用的性能. 和任何ExecutorService接口的实现一样,Fork/Join也会使用线程池来分布式的管理工作线程.Fork/Join框架的独特之处在于它使用了work-stealing(工作窃取)算法.通过这个算法,工作线程在无事可做时可以窃取其它正在繁忙的线程的任务来执行. Fork/Join框架

Fork/Join框架(三)加入任务的结果

加入任务的结果 Fork/Join框架提供了执行返回一个结果的任务的能力.这些任务的类型是实现了RecursiveTask类.这个类继承了ForkJoinTask类和实现了执行者框架提供的Future接口. 在任务中,你必须使用Java API方法推荐的结构: 1 If (problem size < size){ 2 tasks=Divide(task); 3 execute(tasks); 4 groupResults() 5 return result; 6 } else { 7 reso

定制并发类(八)自定义在 Fork/Join 框架中运行的任务

声明:本文是< Java 7 Concurrency Cookbook>的第七章, 作者: Javier Fernández González 译者:郑玉婷 自定义在 Fork/Join 框架中运行的任务 执行者框架分开了任务的创建和运行.这样,你只要实现 Runnable 对象来使用 Executor 对象.你可以发送 Runnable 任务给执行者,然后它会创建,管理,并终结必要的线程来执行这些任务. Java 7 在 Fork/Join 框架中提供了特殊的执行者.这个框架是设计用来解决那

定制并发类(七)实现ThreadFactory接口生成自定义的线程给Fork/Join框架

声明:本文是< Java 7 Concurrency Cookbook>的第七章,作者: Javier Fernández González     译者:许巧辉 实现ThreadFactory接口生成自定义的线程给Fork/Join框架 Fork/Join框架是Java7中最有趣的特征之一.它是Executor和ExecutorService接口的一个实现,允许你执行Callable和Runnable任务而不用管理这些执行线程. 这个执行者面向执行能被拆分成更小部分的任务.主要组件如下: 一

Fork/Join框架(四)异步运行任务

异步运行任务 当你在ForkJoinPool中执行ForkJoinTask时,你可以使用同步或异步方式来实现.当你使用同步方式时,提交任务给池的方法直到提交的任务完成它的执行,才会返回结果.当你使用异步方式时,提交任务给执行者的方法将立即返回,所以这个任务可以继续执行. 你应该意识到这两个方法有很大的区别,当你使用同步方法,调用这些方法(比如:invokeAll()方法)的任务将被阻塞,直到提交给池的任务完成它的执行.这允许ForkJoinPool类使用work-stealing算法,分配一个新

Java Fork Join 框架(四)性能

原文 http://gee.cs.oswego.edu/dl/papers/fj.pdf   作者:Doug Lea   译者:萧欢 4性能 如今,随着编译器与Java虚拟机性能的不断提升,性能测试结果也仅仅只能适用一时.但是,本节中所提到的测试结果数据却能揭示Fork/join框架的基本特性. 下面表格中简单介绍了在下文将会用到的一组fork/join测试程序.这些程序是从util.concurrent包里的示例代码改编而来,用来展示fork/join框架在解决不同类型的问题模型时所表现的差异

使用fork/join框架对大型浮点数数组排序排序

问题描述 使用fork/join框架对大型浮点数数组排序排序 这个例子是<java7 编程高级进阶>一书第474页的例子.代码如下: import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.Future; import java.util.concurrent.RecursiveAction; public class Daemon { private static ForkJoinPool threadPoo