多线程——从1到100相加任务拆分到fork/join

题目：使用多线程实现1到100的相加任务

1.使用多线程解决——应用CountDownLatch

/**
 * 使用多线程计算1-10000的值
 *  CountDownLatch ：一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。
 * 用给定的计数 初始化 CountDownLatch。调用 countDown() 使当前计数减1，在到达0之前，await 方法会一直受阻塞。
 * 之后，会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回。
 * 如 一个任务A，它要等待其他N个任务执行完毕之后才能执行,则可以用 CountDownLatch。
 **/

public class Thread_OneToN {

    private static int sum = 0;
    private static int idnex = 10000;

    //分成10个线程去计算
    private static int thNum = 10;
    //使用CountDownLatch实现多线程的计算
    private static CountDownLatch countDownLatch;
    private static Lock lock;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        countDownLatch = new CountDownLatch(thNum);
        lock = new ReentrantLock();

        //每个线程需要计算的数值
        int avNum = idnex / thNum;

        int left, right;
        for (int i = 1; i <= thNum; i++) {
            left = (i - 1) * avNum + 1;
            right = i * avNum;
            new Thread(new CountThread(left, right)).start();
        }
        //等待所有的计算子线程全部完成之后再执行主线程
        countDownLatch.await();

        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sum " + sum);

    }

    //计算的线程
    static class CountThread implements Runnable {

        private int left;
        private int right;

        public CountThread(int left, int right) {
            this.left = left;
            this.right = right;
        }

        @Override
        public void run() {
            //每个线程中的计算的结果存储在res中，所有计算的结果存放在sum中
            int res = 0;
            for (int i = left; i <= right; i++) {
                res += i;
            }
            try {
                //加锁，统计sum结果的时候需要使用锁
                lock.lock();
                sum += res;
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " -- " + " left " + left + " right " + right + " sum " + sum);
                //每次计算结束的时都减一个线程
                countDownLatch.countDown();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
}

2. 使用fork/join完成

import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.Future;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

/**
 * ForkJoin示例,计算从1加到100的和
 *
 */
public class ForkJoinTaskExample extends RecursiveTask<Integer> {

    private static final long serialVersionUID = 1L;

    public static final int threadsHold = 10;
    private int start;
    private int end;

    public ForkJoinTaskExample(int start, int end) {
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

	/**
      * compute重写的是RecursiveTask这个抽象类的方法
     */
    @Override
    protected Integer compute() {
        int sum = 0;
        //如果任务足够小就计算任务
        boolean canCompute = (end - start) <= threadsHold;
        if (canCompute) {
            for (int i = start; i <= end; i++) {
                sum += i;
            }
        } else {
            // 如果任务大于阈值，就分裂成两个子任务计算
            int middle = (start + end) / 2;
            ForkJoinTaskExample leftTask = new ForkJoinTaskExample(start, middle);
            ForkJoinTaskExample rightTask = new ForkJoinTaskExample(middle + 1, end);

            // 执行子任务
            leftTask.fork();
            rightTask.fork();

            // 等待任务执行结束合并其结果
            int leftResult = leftTask.join();
            int rightResult = rightTask.join();

            // 合并子任务
            sum = leftResult + rightResult;
        }
        return sum;
    }

    public static void main(String[] args) {
        ForkJoinPool forkjoinPool = new ForkJoinPool();

        //生成一个计算任务
        ForkJoinTaskExample task = new ForkJoinTaskExample(1, 100);

        //执行一个任务
        Future<Integer> result = forkjoinPool.submit(task);

        try {
            System.out.printf("result:{%s}", result.get());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}