java的串行流 java串行改并行

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bugouhen 2023-10-11 08:03:53

文章标签 java的串行流 System java Test 文章分类 Java 后端开发

并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流。
Java 8 中将并行进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行操作。Stream API 可以声明性地通过 parallel() 与sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换.
java8中串行流使用示例
计算1-100000000000所有整数总和

@Test
    public void test1(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 100000000000L).parallel().sum();
        System.out.println(sum);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }

java的串行流 java串行改并行_System

对比使用基础的for循环实现

@Test
    public void test2(){
        long start = System.currentTimeMillis();
        long sum = 0L;
        for (long i = 0L; i < 100000000000L; i++) {
                sum += i;
        }
        System.out.println(sum);
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(end-start);
    }

java的串行流 java串行改并行_System_02

当数值过大时使用串行流进行计算比基础的for循环所花费的时间更短.

了解传统的Fork/Join

Fork/Join 框架：就是在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分(fork)成若干个小任务（拆到不可再拆时），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总.

java的串行流 java串行改并行_java_03

Fork/Join 框架与传统线程池的区别
采用 “工作窃取”模式（work-stealing）：当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行，将小任务加到线程队列中，然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。相对于一般的线程池实现,fork/join框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上.在一般的线程池中,如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行,那么该线程会处于等待状态.而在fork/join框架实现中,如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行.那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行.这种方式减少了线程的等待时间,提高了性能.
Fork/Join框架简单使用
编写一个类继承RecursiveTask类,重写compute()方法

package mao.shu;

import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask<Long> {

    /**
     *
     */
    private static final long serialVersionUID = 13475679780L;

    private long start;
    private long end;

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

    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，并将该子任务压入线程队列

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

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

    }

}

要运行这个类则需要创建一个ForkJoinPool对象

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

        ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
        ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinCalculate(0L, 10000000000L);

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

        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("耗费的时间为: " + (end - start)); //112-1953-1988-2654-2647-20663-113808
    }