Java7提供的Fork/Join框架实现高并发程序，你会使用吗？
摘要：Fork/Join框架位于J.U.C(java.util.concurrent)中 ，是Java7中提供的用于执行并行任务的框架 ，其可以将大任务分割成若干个小任务 ，最终汇总每个小任务的结果后得到最终结果 。
本文分享自华为云社区《如何使用Java7提供的Fork/Join框架实现高并发程序？》 ，作者：冰 河 。
Fork/Join框架位于J.U.C(java.util.concurrent)中 ，是Java7中提供的用于执行并行任务的框架 ，其可以将大任务分割成若干个小任务 ，最终汇总每个小任务的结果后得到最终结果 。基本思想和Hadoop的MapReduce思想类似 。
主要采用的是工作窃取算法（某个线程从其他队列里窃取任务来执行） ，并行分治计算中的一种Work-stealing策略
为什么需要使用工作窃取算法呢？
假如我们需要做一个比较大的任务 ，我们可以把这个任务分割为若干互不依赖的子任务 ，为了减少线程间的竞争 ，于是把这些子任务分别放到不同的队列里 ，并为每个队列创建一个单独的线程来执行队列里的任务 ，线程和队列一一对应 ，比如A线程负责处理A队列里的任务 。但是有的线程会先把自己队列里的任务干完 ，而其他线程对应的队列里还有任务等待处理 。干完活的线程与其等着 ，不如去帮其他线程干活 ，于是它就去其他线程的队列里窃取一个任务来执行 。而在这时它们会访问同一个队列 ，所以为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争 ，通常会使用双端队列 ，被窃取任务线程永远从双端队列的头部拿任务执行 ，而窃取任务的线程永远从双端队列的尾部拿任务执行 。
工作窃取算法的优点
充分利用线程进行并行计算 ，并减少了线程间的竞争
工作窃取算法的缺点
在某些情况下还是存在竞争 ，比如双端队列里只有一个任务时 。并且该算法会消耗更多的系统资源 ，比如创建多个线程和多个双端队列 。
Fork/Join框架局限性
对于Fork/Join框架而言 ，当一个任务正在等待它使用Join操作创建的子任务结束时 ，执行这个任务的工作线程查找其他未被执行的任务 ，并开始执行这些未被执行的任务 ，通过这种方式 ，线程充分利用它们的运行时间来提高应用程序的性能 。为了实现这个目标 ，Fork/Join框架执行的任务有一些局限性 ，如下所示 。
任务只能使用Fork和Join操作来进行同步机制 ，如果使用了其他同步机制 ，则在同步操作时 ，工作线程就不能执行其他任务了 。比如 ，在Fork/Join框架中 ，使任务进行了睡眠 ，那么 ，在睡眠期间内 ，正在执行这个任务的工作线程将不会执行其他任务了 。 在Fork/Join框架中 ，所拆分的任务不应该去执行IO操作 ，比如：读写数据文件 任务不能抛出检查异常 ，必须通过必要的代码来出来这些异常Fork/Join框架的核心类
Fork/Join框架的核心是两个类：ForkJoinPool和ForkJoinTask 。ForkJoinPool负责实现工作窃取算法 、管理工作线程 、提供关于任务的状态以及执行信息 。ForkJoinTask主要提供在任务中执行Fork和Join操作的机制 。
示例代码
示例代码如下：
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