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Java 8 新特性之并行流與串行流

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摘要：概述簡(jiǎn)介并行流就是把一個(gè)內(nèi)容分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并用不同的線程分別處理每個(gè)數(shù)據(jù)塊的流中將并行進(jìn)行了優(yōu)化，我們可以很容易的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行操作，可以聲明性地通過(guò)與在并行流與順序流之間進(jìn)行切換。

1. 概述 1.1 簡(jiǎn)介

并行流就是把一個(gè)內(nèi)容分成多個(gè)數(shù)據(jù)塊，并用不同的線程分別處理每個(gè)數(shù)據(jù)塊的流

Java 8 中將并行進(jìn)行了優(yōu)化，我們可以很容易的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行并行操作，Stream API 可以聲明性地通過(guò) parallel() 與 sequential() 在并行流與順序流之間進(jìn)行切換。

1.2 了解 Fork/Join 框架

Fork/Join 框架就是在必要的情況下，將一個(gè)大任務(wù)，進(jìn)行拆分（fork）成若干個(gè)小任務(wù)（拆到不可再拆是），再將一個(gè)個(gè)的小任務(wù)運(yùn)算的結(jié)果進(jìn)行 join 匯總

1.3 Fork/Join 框架與傳統(tǒng)線程池的區(qū)別

采用“工作竊取”模式（work-stealing) : 當(dāng)執(zhí)行新的任務(wù)時(shí)它可以將其拆分分成更小的任務(wù)執(zhí)行，并將小任務(wù)加到線程隊(duì)列中，然后再?gòu)囊粋€(gè)隨機(jī)線程的隊(duì)列中偷一個(gè)并把它放在自己的隊(duì)列中。

相對(duì)于一般的線程池實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)ork/Join 框架的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在對(duì)其中包含的任務(wù)的處理方式上。在一般的線程池中，如果一個(gè)線程正在執(zhí)行的任務(wù)由于某些原因無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行，那么該線程會(huì)處于等待狀態(tài)。而在 Fork/Join 框架實(shí)現(xiàn)中，如果某個(gè)子問(wèn)題由于等待另外一個(gè)子問(wèn)題的完成而無(wú)法繼續(xù)運(yùn)行。那么處理該子問(wèn)題的線程會(huì)主動(dòng)尋找其他尚未運(yùn)行的子問(wèn)題來(lái)執(zhí)行。這種方式減少了線程的等待時(shí)間，提高了性能。

2. Fork/Join 使用

這里我們的需求是對(duì) 0 到一億進(jìn)行累加操作，下面是 Fork/Join 的處理方法

public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask {

    private long start;
    private long end;

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

    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，并將該子任務(wù)壓入線程隊(duì)列

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

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

測(cè)試方法

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

    ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
    ForkJoinTask task = new ForkJoinCalculate(0L, 100000000L);

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

    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("耗費(fèi)的時(shí)間為: " + (end - start));
}
3. Java 8 使用并行流

其實(shí) Java 8 的并行流底層使用的就是 Fork/Join 框架，但是它幫我們簡(jiǎn)化了操作

@Test
public void test3(){
    long start = System.currentTimeMillis();

    Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 100000000L)
            .parallel()
            .sum();

    System.out.println(sum);

    long end = System.currentTimeMillis();

    System.out.println("耗費(fèi)的時(shí)間為: " + (end - start));
}
本文首發(fā)于凌風(fēng)博客：Java 8 新特性之并行流與串行流
作者：凌風(fēng)

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