Java的Fork/Join任務

venmos 發布于2019-08-15 10:53 / 3001人閱讀

摘要：方法返回對象，如果任務被取消了則返回。如果任務沒有完成或者沒有拋出異常則返回。

一. Fork/Join

1 . 簡單介紹

a . Fork/Join為JKD1.7引入，適用于對大量數據進行拆分成多個小任務進行計算的框架，最后把所有小任務的結果匯總合并得到最終的結果

b . 相關類

public abstract class RecursiveTask extends ForkJoinTask;
public abstract class RecursiveAction extends ForkJoinTask;

c . 其中RecursiveTask在執行有返回值的任務時使用，RecursiveAction在執行沒有返回值的任務時使用

2 . 示例代碼

package com.evans;

import com.sun.istack.internal.NotNull;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.*;

/**
 * Created by Evans
 */
public class SumTask extends RecursiveTask  {
    //默認任務計算限制
    private int taskSize=100;
    //局部變量
    private List sumList;

    public SumTask(@NotNull List list) {
        this.sumList=list;
    }

    public SumTask(@NotNull int taskSize,@NotNull List list) {
        this.taskSize = taskSize;
        this.sumList=list;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
        if(this.sumList.size()<=this.taskSize){
            //若集合數量小于限制值則直接計算
            long sum = 0;
            for(Integer item :this.sumList){
                sum += item;
            }
            System.out.println(String.format("Sum List[%d] = %d", this.sumList.size(), sum));
            return sum;
        }
        // 任務大于限制值,則一分為二:
        int middle = (this.sumList.size()) / 2;
        System.out.println(String.format("Split Task List[%d] ==> List[%d], List[%d]", this.sumList.size(), this.sumList.size()-middle,middle));
        SumTask subTask1 = new SumTask(this.taskSize,this.sumList.subList(0,middle));
        SumTask subTask2 = new SumTask(this.taskSize,this.sumList.subList(middle,this.sumList.size()));
        invokeAll(subTask1, subTask2);
        Long subResult1 = subTask1.join();
        Long subResult2 = subTask2.join();
        Long result = subResult1 + subResult2;
        System.out.println("Sum Split Task Result = " + subResult1 + " + " + subResult2 + " ==> " + result);
        return result;
    }

    public static void main(String[] args) {
        //獲取當前系統CPU核數
        int coreNumber = Runtime.getRuntime().availableProcessors();
        List originalList = new ArrayList<>();
        for(int i=0;i<100;i++){
            originalList.add(i);
        }
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool(coreNumber);
        ForkJoinTask task = new SumTask(10, originalList);
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Long result = 0L;
        //等待結果返回
        result=forkJoinPool.invoke(task);
        //使用Future 獲取結果
//        Future future = forkJoinPool.submit(task);
//        try {
//            result= future.get();
//        } catch (InterruptedException e) {
//            e.printStackTrace();
//        } catch (ExecutionException e) {
//            e.printStackTrace();
//        }
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Sum Task Result : " + result + " Cost Time : " + (endTime - startTime) + " ms.");
        forkJoinPool.shutdown();
    }
}

控制臺輸出

Split Task List[100] ==> List[50], List[50]
Sum List[50] = 3725
Sum List[50] = 1225
Sum Split Task Result = 1225 + 3725 ==> 4950
Sum Task Result : 4950 Cost Time : 18 ms.

3 . 備注

a .在有大量計算任務時，此框架方法可進行并行計算效率高，以上示例，可以根據具體的業務需求更改屬性及相關方法用于匹配自己的業務邏輯

b .JDK1.8后由于加入Stream流的操作,集合框架可以使用Collection default Stream parallelStream()的方法轉換成并行流進行計算，此時效果與Fork/Join任務同效。

c .ForkJoinPool中的多種方法

public  ForkJoinTask submit(ForkJoinTask task);//等待獲取結果
public void execute(ForkJoinTask task);//異步執行
public  T invoke(ForkJoinTask task);//執行,獲取Future

d .ForkJoinTask在執行的時候可能會拋出異常，但是沒辦法在主線程里直接捕獲異常，所以ForkJoinTask提供了isCompletedAbnormally()方法來檢查任務是否已經拋出異常或已經被取消了，并且可以通過ForkJoinTask的getException方法獲取異常。getException方法返回Throwable對象，如果任務被取消了則返回CancellationException。如果任務沒有完成或者沒有拋出異常則返回null。

if(task.isCompletedAbnormally()) {
    System.out.println(task.getException());
}

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