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Java ForkJoinPool線程池的使用之并行計(jì)算數(shù)組求和實(shí)例

更新時(shí)間：2025年05月29日 09:50:49 作者：學(xué)亮編程手記

這篇文章主要介紹了Java ForkJoinPool線程池的使用之并行計(jì)算數(shù)組求和實(shí)例,具有很好的參考價(jià)值,希望對大家有所幫助,如有錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,望不吝賜教

Java ForkJoinPool線程池的使用之并行計(jì)算數(shù)組求和

package com.zhangxueliang.juc;

import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveAction;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class ForkJoinPoolDemo {
	static int[] nums = new int[1000000];
	static final int MAX_NUM = 50000;
	static Random r = new Random();
	
	static {
		for(int i=0; i<nums.length; i++) {
			nums[i] = r.nextInt(100);
		}
		
		System.out.println("---" + Arrays.stream(nums).sum()); //stream api
	}
	

	static class AddTask extends RecursiveAction {

		int start, end;

		AddTask(int s, int e) {
			start = s;
			end = e;
		}

		@Override
		protected void compute() {

			if(end-start <= MAX_NUM) {
				long sum = 0L;
				for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];
				System.out.println("from:" + start + " to:" + end + " = " + sum);
			} else {

				int middle = start + (end-start)/2;

				AddTask subTask1 = new AddTask(start, middle);
				AddTask subTask2 = new AddTask(middle, end);
				subTask1.fork();
				subTask2.fork();
			}


		}

	}

	
	static class AddTaskRet extends RecursiveTask<Long> {
		
		private static final long serialVersionUID = 1L;
		int start, end;
		
		AddTaskRet(int s, int e) {
			start = s;
			end = e;
		}

		@Override
		protected Long compute() {
			
			if(end-start <= MAX_NUM) {
				long sum = 0L;
				for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];
				return sum;
			} 
			
			int middle = start + (end-start)/2;
			
			AddTaskRet subTask1 = new AddTaskRet(start, middle);
			AddTaskRet subTask2 = new AddTaskRet(middle, end);
			subTask1.fork();
			subTask2.fork();
			
			return subTask1.join() + subTask2.join();
		}
		
	}
	
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		/*ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();
		AddTask task = new AddTask(0, nums.length);
		fjp.execute(task);*/

		ForkJoinPoolDemo temp = new ForkJoinPoolDemo();

		ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();
		AddTaskRet task = new AddTaskRet(0, nums.length);
		fjp.execute(task);
		long result = task.join();
		System.out.println(result);
		
		//System.in.read();
		
	}
}

ForkJoinPool 示例代碼解析

這段代碼演示了 Java 中 ForkJoinPool 框架的使用，展示了兩種不同的任務(wù)分割方式：

RecursiveAction（無返回值）
RecursiveTask（有返回值）

代碼結(jié)構(gòu)分析

1. 初始化部分

static int[] nums = new int[1000000];  // 創(chuàng)建包含100萬個(gè)元素的數(shù)組
static final int MAX_NUM = 50000;     // 任務(wù)分割的閾值
static Random r = new Random();        // 隨機(jī)數(shù)生成器

// 靜態(tài)初始化塊：填充數(shù)組并計(jì)算總和
static {
    for(int i=0; i<nums.length; i++) {
        nums[i] = r.nextInt(100);  // 每個(gè)元素賦值為0-99的隨機(jī)數(shù)
    }
    System.out.println("---" + Arrays.stream(nums).sum()); // 使用stream API計(jì)算總和作為驗(yàn)證基準(zhǔn)
}

2. RecursiveAction 實(shí)現(xiàn)（無返回值）

static class AddTask extends RecursiveAction {
    int start, end;
    
    AddTask(int s, int e) {
        start = s;
        end = e;
    }

    @Override
    protected void compute() {
        if(end-start <= MAX_NUM) {  // 如果任務(wù)足夠小，直接計(jì)算
            long sum = 0L;
            for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];
            System.out.println("from:" + start + " to:" + end + " = " + sum);
        } else {  // 否則分割任務(wù)
            int middle = start + (end-start)/2;
            AddTask subTask1 = new AddTask(start, middle);
            AddTask subTask2 = new AddTask(middle, end);
            subTask1.fork();  // 異步執(zhí)行子任務(wù)
            subTask2.fork();
        }
    }
}

3. RecursiveTask 實(shí)現(xiàn)（有返回值）

static class AddTaskRet extends RecursiveTask<Long> {
    int start, end;
    
    AddTaskRet(int s, int e) {
        start = s;
        end = e;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
        if(end-start <= MAX_NUM) {  // 如果任務(wù)足夠小，直接計(jì)算并返回結(jié)果
            long sum = 0L;
            for(int i=start; i<end; i++) sum += nums[i];
            return sum;
        } 
        
        // 分割任務(wù)
        int middle = start + (end-start)/2;
        AddTaskRet subTask1 = new AddTaskRet(start, middle);
        AddTaskRet subTask2 = new AddTaskRet(middle, end);
        subTask1.fork();  // 異步執(zhí)行子任務(wù)
        subTask2.fork();
        
        return subTask1.join() + subTask2.join();  // 合并子任務(wù)結(jié)果
    }
}

4. 主方法

public static void main(String[] args) throws IOException {
    // 創(chuàng)建ForkJoinPool實(shí)例
    ForkJoinPool fjp = new ForkJoinPool();
    
    // 創(chuàng)建有返回值的任務(wù)
    AddTaskRet task = new AddTaskRet(0, nums.length);
    
    // 執(zhí)行任務(wù)
    fjp.execute(task);
    
    // 獲取并打印結(jié)果
    long result = task.join();
    System.out.println(result);
}