Java的ForkJoinPool 类示例

ForkJoinPool 类是 Java 并发 API 中的一部分，通过分割工作任务，将任务按照递归分治的方式进行处理，从而运行更快。ForkJoinPool 的调用方式类似于 ExecutorService，但是其设计理念主要用于处理可以递归分解的工作任务。

用法

创建 ForkJoinPool

ForkJoinPool 可以通过静态方法 commonPool() 得到，也可以使用构造函数来创建。ForkJoinPool 的构造函数有以下四个：

ForkJoinPool()

使用默认参数创建 ForkJoinPool。

ForkJoinPool(int parallelism)

使用指定数量的并行线程创建 ForkJoinPool。

ForkJoinPool(ForkJoinWorkerThreadFactory factory)

使用指定的线程工厂创建 ForkJoinPool。

ForkJoinPool(int parallelism, ForkJoinWorkerThreadFactory factory,
             Thread.UncaughtExceptionHandler handler, boolean asyncMode)

使用指定的参数创建 ForkJoinPool。

提交任务

使用 submit() 方法将任务提交到 ForkJoinPool 中执行，该方法有三种形式：

ForkJoinTask<V> submit(ForkJoinTask<V> task)

提交 ForkJoinTask 类型的任务。

<T> ForkJoinTask<T> submit(Callable<T> task)

提交 Callable 类型的任务。

<T> ForkJoinTask<T> submit(Runnable task, T result)

提交 Runnable 类型的任务，返回结果为指定类型的结果。

等待任务结果

如果需要等待 ForkJoinPool 中的任务执行完毕并返回结果，可以使用 join() 方法。

V join()

等待当前任务执行完成，并返回结果。

ForkJoinTask

ForkJoinTask 代表 ForkJoinPool 中的一个任务，其中 compute() 方法是实际执行任务的方法，可以在 compute() 方法中将任务分解为更小的子任务，然后提交到同一个 ForkJoinPool 执行。

protected abstract V compute();

注意，ForkJoinTask 中的 compute() 方法必须是非阻塞的，否则会导致整个 ForkJoinPool 的卡死。

示例

下面是一个简单的示例，展示了如何使用 ForkJoinPool 计算斐波那契数列的值。

import java.util.concurrent.*;

public class Fibonacci extends RecursiveTask<Integer> {
    final int n;

    Fibonacci(int n) {
        this.n = n;
    }

    protected Integer compute() {
        if (n <= 1) {
            return n;
        }
        Fibonacci f1 = new Fibonacci(n - 1);
        f1.fork();
        Fibonacci f2 = new Fibonacci(n - 2);
        return f2.compute() + f1.join();
    }

    public static void main(String[] args) {
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        Fibonacci fibonacci = new Fibonacci(10);
        int result = forkJoinPool.invoke(fibonacci);
        System.out.println(result);
    }
}

该示例中定义了一个 Fibonacci 类，实现了 RecursiveTask<Integer> 接口，重写了其中的 compute() 方法，计算斐波那契数列的值。

在 compute() 方法中，如果当前计算的斐波那契数列数值小于等于 1，则直接返回数值。否则，将计算任务分成两个部分，分别计算 n-1 和 n-2 的斐波那契数列的值，然后将它们相加。

在 main() 方法中，首先创建了一个 ForkJoinPool 实例，然后创建了 Fibonacci 类的一个实例，并用 invoke() 方法提交任务到 ForkJoinPool 中执行。最后输出任务的结果。

输出结果为 55，与斐波那契数列的第十个值相同。

总结

ForkJoinPool 是 Java 并发 API 中的一个重要类，可以用于高效地处理递归分解的工作任务。使用 ForkJoinPool 需要通过继承 ForkJoinTask 类创建任务，然后将其提交到 ForkJoinPool 中执行。在实际使用中，需要注意 ForkJoinTask 中的 compute() 方法必须是非阻塞的，否则会导致整个 ForkJoinPool 的卡死。