Java 병렬 프로그래밍에서 Fork/Join 프레임워크 사용 가이드

Java Fork/Join 프레임워크 가이드: Fork/Join 작업 만들기: RecursiveAction(반환 값 없음) 또는 RecursiveTask(반환 값 있음) 클래스 확장을 사용하여 컴퓨팅 메서드를 구현합니다. Fork/Join 풀 만들기: ForkJoinPool을 사용하여 스레드 수를 지정합니다. 작업 제출: 작업을 제출하려면 fork()를 사용하고 결과를 기다리려면 Join()을 사용하세요. 작업 분해: 작업을 분해하려면 컴퓨팅 메서드에서 fork() 및 Join()을 호출합니다. 실제 사례(빠른 정렬): QuickSortTask 작업을 생성하고 실행을 위해 ForkJoinPool에 제출합니다.

Java 병렬 프로그래밍에서 Fork/Join 프레임워크 사용 가이드

Fork/Join 프레임워크는 Java 병렬 프로그래밍 모델에서 작업 병렬화를 위한 상위 수준 방법입니다. 분할 정복 전략을 채택하여 작업을 하위 작업으로 분해한 다음 병렬로 실행하고 최종적으로 결과를 병합합니다. 이 가이드에서는 Fork/Join 프레임워크를 사용하는 방법을 소개하고 실제 사례를 통해 이를 보여줍니다.

Fork/Join 작업 만들기

Fork/Join 프레임워크의 기본은 RecursiveAction 및 RecursiveTask 클래스입니다. RecursiveAction 和 RecursiveTask 类。

• RecursiveAction 用于没有返回值的任务。
• RecursiveTask 用于带有返回值的任务。

要创建任务，需要扩展这两种类并实现 compute 方法。compute 方法是任务执行的代码。

创建 Fork/Join 池

Fork/Join 框架使用 ForkJoinPool 对象来管理任务的执行。它是线程池，用于调度和执行任务。创建池时，可以指定线程数量。

ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());

提交任务

要提交任务，请使用 fork() 和 join() 方法。fork() 方法将任务提交到池中，而 join() 方法等待任务完成并返回结果（对于 RecursiveTask 任务）。

pool.fork(task);
long result = pool.join();

分解任务

对于大型任务，可以将其分解成更小的子任务。为此，可以在 compute 方法中调用 fork() 和 join() 方法。

@Override
protected void compute() {
  if (problem.isTooBig()) {
    ForkJoinTask leftTask = new LeftTask(leftHalf);
    ForkJoinTask rightTask = new RightTask(rightHalf);
    leftTask.fork();
    rightTask.fork();
    leftTask.join();
    rightTask.join();
  } else {
    // solve the problem directly
  }
}

实战案例：快速排序

以下是一个使用 Fork/Join 框架的快速排序算法示例：

public class QuickSortTask extends RecursiveTask<long[]> {

  private int[] array;
  private int low;
  private int high;

  public QuickSortTask(int[] array, int low, int high) {
    this.array = array;
    this.low = low;
    this.high = high;
  }

  @Override
  protected long[] compute() {
    if (low < high) {
      int pivot = partition(array, low, high);
      ForkJoinTask leftTask = new QuickSortTask(array, low, pivot - 1);
      ForkJoinTask rightTask = new QuickSortTask(array, pivot + 1, high);
      leftTask.fork();
      rightTask.fork();
      leftTask.join();
      rightTask.join();
    }
    return array;
  }

  private int partition(int[] array, int low, int high) {
    // ...
  }

}

要使用此算法，请创建一个 QuickSortTask 对象并将其提交到 ForkJoinPool：

ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
int[] array = {5, 3, 8, 2, 1, 4};
QuickSortTask task = new QuickSortTask(array, 0, array.length - 1);
pool.invoke(task);

结论

Fork/Join 框架提供了一种简单易用的方法，用于在 Java 中进行任务并行化。通过分而治之的策略，可以有效地分解大型任务并并行执行。通过使用 RecursiveAction 和 RecursiveTask 类，以及 ForkJoinPool

• RecursiveAction은 반환 값이 없는 작업에 사용됩니다.
• RecursiveTask는 반환 값이 있는 작업에 사용됩니다.

위 내용은 Java 병렬 프로그래밍에서 Fork/Join 프레임워크 사용 가이드의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!