Doug Lea教授写了一个并行处理的框架,最近偶然看见他的论文。拜读了一下感觉很好。这个框架佳作Fork/Join框架,顾名思义就是先进行fork再join组合结果的意思。下面是这篇论文的地址,英文好的同志可以好好看一下:http://gee.cs.oswego.edu/dl/papers/fj.pdf
如果觉得英文论文有点难懂,我按照我自己的理解写在下面帮助大家理解一下:
首先,关于Fork/Join的大篇幅的介绍就不在这里写了,大家可以百度了解一下。我主要介绍一下用法。
分治的思想在我们计算机圈是很有名的,分治分治,分而治之。这个Fork/Join有点并行分治的意思。
要想使用这个框架必须继承RecursiveTask<T>或者RecursiveAction<T>,我从两个例子解释一下这两个的不同。
问题1:高斯定理可以很快的计算等差序列的加法,我们就用Fork/Join框架实现一下等差序列的加法:
package com.wjy.enumstudy; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.Future; import java.util.concurrent.RecursiveTask; public class PlusPlus extends RecursiveTask<Integer>{ private static final int THRESHOLE=100; private int start; private int end; public PlusPlus(int start,int end){ this.start=start; this.end=end; } @Override protected Integer compute() { // TODO Auto-generated method stub int sum=0; if(end-start<THRESHOLE){ for(int i=start;i<=end;i++){ sum+=i; } }else{ int middle=(start+end)/2; PlusPlus left=new PlusPlus(start, middle); PlusPlus right=new PlusPlus(middle+1, end); left.fork(); right.fork(); sum=left.join()+right.join(); } return sum; } public static void main(String args[]) throws InterruptedException, ExecutionException{ ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool(); Future<Integer> result=pool.submit(new PlusPlus(1, 10000)); System.out.println(result.get()); System.err.println(10001*5000); } }
算法很简单,在100个数以内的我们直接迭代计算和值。否则采用Fork/Join框架分治计算。
注:System.err.println(10001*5000);是高斯定理计算的答案。做对比用。
运行结果:
50005000
50005000
通过上面的例子可以看出来RecursiveTask是有返回值的。而RecursiveAction是没有的,比如说排序就不需要有返回值。所以第二个例子就是排序,使用RecursiveAction。
问题2:给数组排序:
package com.wjy.enumstudy; import java.util.Arrays; import java.util.concurrent.ExecutionException; import java.util.concurrent.ForkJoinPool; import java.util.concurrent.Future; import java.util.concurrent.RecursiveAction; import java.util.concurrent.RecursiveTask; import java.util.concurrent.TimeUnit; public class SortSort extends RecursiveAction{ private static final int THRESHOLE=10; private int[] array; private int start; private int end; public SortSort(int[] array,int start,int end){ this.array=array; this.start=start; this.end=end; } private void sampleSort(int[] array,int start,int end){ Arrays.sort(array, start, end+1); //看这里toIndex是end+1!!! } private void swap(int[] array,int numA,int numB){ array[numA]=array[numA]+array[numB]; array[numB]=array[numA]-array[numB]; array[numA]=array[numA]-array[numB]; } /** * 像快排一样每次保证最后一个数处在最终的正确位置上 * 比他小的在他左边,比他大的在他右边 * @param array * @param start * @param end * @return */ private int partion(int[] array,int start,int end){ int small=start; int count=0; int value=array[end]; int length=end-start+1; for(int i=start;i<end;i++){ if(array[i]<value){ if(i!=small) { swap(array, i, small); } small++; count++; } } if((start+count)!=end){ swap(array, start+count, end); } return start+count; } @Override protected void compute() { // TODO Auto-generated method stub if(end-start<THRESHOLE){ sampleSort(array,start,end); }else{ int tag=partion(array,start,end); new SortSort(array, start, tag-1).fork(); new SortSort(array, tag+1, end).fork(); } } public static void main(String args[]) throws InterruptedException, ExecutionException{ int array[]={3,7,2,1,5,4,3,8,9,4,6}; ForkJoinPool pool=new ForkJoinPool(); pool.submit(new SortSort(array,0,array.length-1)); pool.shutdown(); pool.awaitTermination(1000, TimeUnit.SECONDS); System.out.println(Arrays.toString(array)); } }
运行结果:
[1, 2, 3, 3, 4, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
对于Arrays.sort(array,fromIndex,toIndex);这个函数,其中的toIndex要给的比预想的大一。举个例子:
对于int[] array={3,2,1};
要是Arrays.sort(array,0,2);的话运行结果是{2,3,1}。
所以必须是Arrays.sort(array,0,3);
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