本文主要是介绍java Fork/Join 框架的理解以及简单运用，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
Fork/Join 是一种并行计算模式，主要用于将任务分解为更小的子任务（Fork），递归地解决这些子任务，然后将结果合并（Join）以获得最终结果。这种模式非常适合于可以并行处理的任务，特别是那些可以分解为多个独立子问题的任务。
### Fork/Join 框架的关键概念：
1. **任务（Task）**：表示可以执行的工作单元。在 Java 中，可以通过实现 `Callable` 接口来创建任务。
2. **工作窃取（Work Stealing）**：这是一种算法，工作线程可以从其他线程的队列中窃取任务来执行，以此来平衡负载和提高资源利用率。
3. **Fork**：将一个复杂的任务分解为两个或多个更小的任务。
4. **Join**：等待一个或多个任务完成，并合并它们的结果。
5. **递归**：Fork/Join 模式通常与递归结合使用，即每个子任务可能进一步分解为更小的子任务。
6. **线程池**：Fork/Join 模式通常与线程池一起使用，以便有效地管理线程资源。
### Java 中的 Fork/Join 框架：
Java 7 引入了 `java.util.concurrent` 包中的 `ForkJoinPool` 类，它是专门为执行 Fork/Join 任务设计的线程池。使用 `ForkJoinPool` 可以简化并行任务的执行和管理。
以下是使用 Java Fork/Join 框架的基本步骤：
1. **创建 ForkJoinPool**：根据需要创建一个 `ForkJoinPool` 实例。
2. **定义任务**：实现 `Callable` 接口或继承 `RecursiveTask` 或 `RecursiveAction` 类来定义任务。`RecursiveTask` 有返回值，而 `RecursiveAction` 没有返回值。
3. **分解任务**：在任务的 `call` 方法中实现任务的分解逻辑。
4. **执行任务**：使用 `ForkJoinPool` 的 `invoke` 或 `execute` 方法来执行任务。
5. **合并结果**：对于 `RecursiveTask`，可以在任务完成后获取结果。
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;public class ForkJoinExample extends RecursiveTask<Integer> {private int start;private int end;private static final int THRESHOLD = 10;public ForkJoinExample(int start, int end) {this.start = start;this.end = end;}@Overrideprotected Integer compute() {int result = 0;if (end - start <= THRESHOLD) {// 基本情况，直接计算for (int i = start; i <= end; i++) {result += i;}} else {// 分解任务int middle = (start + end) / 2;ForkJoinExample subTask1 = new ForkJoinExample(start, middle);ForkJoinExample subTask2 = new ForkJoinExample(middle + 1, end);// 执行子任务subTask1.fork();subTask2.fork();// 合并结果result = subTask1.join() + subTask2.join();}return result;}public static void main(String[] args) {ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();ForkJoinExample task = new ForkJoinExample(1, 100);pool.invoke(task);System.out.println("Result: " + task.join());}
}在这个示例中，我们创建了一个计算 1 到 100 整数之和的任务。任务被分解为更小的子任务，直到达到阈值 `THRESHOLD`，然后递归地计算并合并结果。`ForkJoinPool` 负责调度和执行这些任务。
Fork/Join 模式适用于可以分解为多个子任务的场景，如数值计算、大数据处理等。它通过工作窃取和递归分解提高了并行计算的效率。
利用Fork/Join遍历指定文件夹下的txt文件
package com;import java.io.File;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.RecursiveAction;public class FileForkJoin extends RecursiveAction {private File file;public FileForkJoin(File file) {this.file = file;}@Overrideprotected void compute() {List<FileForkJoin> fileForkJoins= new ArrayList<>();if(file.exists()){if (file.isDirectory()){File[] files = file.listFiles();if(files != null){for (File file1 : files) {fileForkJoins.add(new FileForkJoin(file1));}}}else if(file.isFile() && file.getName().endsWith(".txt")){System.out.println(file.getAbsolutePath());}}if(!fileForkJoins.isEmpty()){//invokeAll 方法是 ForkJoinTask 的一个静态方法，它允许你启动一组 ForkJoinTask 任务并等待它们全部完成，然后返回包含所有结果的数组。for (FileForkJoin fileForkJoin : invokeAll(fileForkJoins)) {fileForkJoin.join();}}}}public class TestFileForkJoin {public static void main(String[] args) {ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();FileForkJoin fileForkJoin = new FileForkJoin(new File("F://"));//异步任务pool.submit(fileForkJoin);fileForkJoin.join();System.out.println("end");}
}
这篇关于java Fork/Join 框架的理解以及简单运用的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
