Java 8 新特性之并行流與串行流

2json 發布于2019-08-16 14:01 / 3478人閱讀

摘要：概述簡介并行流就是把一個內容分成多個數據塊，并用不同的線程分別處理每個數據塊的流中將并行進行了優化，我們可以很容易的對數據進行并行操作，可以聲明性地通過與在并行流與順序流之間進行切換。

1. 概述 1.1 簡介

并行流就是把一個內容分成多個數據塊，并用不同的線程分別處理每個數據塊的流

Java 8 中將并行進行了優化，我們可以很容易的對數據進行并行操作，Stream API 可以聲明性地通過 parallel() 與 sequential() 在并行流與順序流之間進行切換。

1.2 了解 Fork/Join 框架

Fork/Join 框架就是在必要的情況下，將一個大任務，進行拆分（fork）成若干個小任務（拆到不可再拆是），再將一個個的小任務運算的結果進行 join 匯總

1.3 Fork/Join 框架與傳統線程池的區別

采用“工作竊取”模式（work-stealing) : 當執行新的任務時它可以將其拆分分成更小的任務執行，并將小任務加到線程隊列中，然后再從一個隨機線程的隊列中偷一個并把它放在自己的隊列中。

相對于一般的線程池實現，Fork/Join 框架的優勢體現在對其中包含的任務的處理方式上。在一般的線程池中，如果一個線程正在執行的任務由于某些原因無法繼續運行，那么該線程會處于等待狀態。而在 Fork/Join 框架實現中，如果某個子問題由于等待另外一個子問題的完成而無法繼續運行。那么處理該子問題的線程會主動尋找其他尚未運行的子問題來執行。這種方式減少了線程的等待時間，提高了性能。

2. Fork/Join 使用

這里我們的需求是對 0 到一億進行累加操作，下面是 Fork/Join 的處理方法

public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask {

    private long start;
    private long end;

    private static final long THRESHOLD = 10000L; //臨界值

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

    @Override
    protected Long compute() {
        long length = end - start;

        if (length <= THRESHOLD) {
            long sum = 0;

            for (long i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }

            return sum;
        } else {
            long middle = (start + end) / 2;

            ForkJoinCalculate left = new ForkJoinCalculate(start, middle);
            left.fork(); //拆分，并將該子任務壓入線程隊列

            ForkJoinCalculate right = new ForkJoinCalculate(middle + 1, end);
            right.fork();

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

測試方法

@Test
public void test1(){
    long start = System.currentTimeMillis();

    ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
    ForkJoinTask task = new ForkJoinCalculate(0L, 100000000L);

    long sum = pool.invoke(task);
    System.out.println(sum);

    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("耗費的時間為: " + (end - start));
}

3. Java 8 使用并行流

其實 Java 8 的并行流底層使用的就是 Fork/Join 框架，但是它幫我們簡化了操作

@Test
public void test3(){
    long start = System.currentTimeMillis();

    Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 100000000L)
            .parallel()
            .sum();

    System.out.println(sum);

    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("耗費的時間為: " + (end - start));
}

本文首發于凌風博客：Java 8 新特性之并行流與串行流
作者：凌風

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