并发编程(二) —— 线程的并发工具类

Fork/Join

体现了分而治之，大问题分割为相同的小问题，小问题之间无关联。动态规划，分割为相同的小问题，小问题之间是有关联的

工作密取：因为划分的子任务的计算时间不一样，先完成的线程会去后完成的线程中提取任务执行

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 创建2000个随机数组成的数组:
        long[] array = new long[2000];
        long expectedSum = 0;
        for (int i = 0; i < array.length; i++) {
            array[i] = random();
            expectedSum += array[i];
        }
        System.out.println("Expected sum: " + expectedSum);
        // fork/join:
        ForkJoinTask task = new SumTask(array, 0, array.length);
        long startTime = System.currentTimeMillis();
        Long result = ForkJoinPool.commonPool().invoke(task);
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("Fork/join sum: " + result + " in " + (endTime - startTime) + " ms.");
    }

    static Random random = new Random(0);

    static long random() {
        return random.nextInt(10000);
    }
}

class SumTask extends RecursiveTask {
    static final int THRESHOLD = 500;
    long[] array;
    int start;
    int end;

    SumTask(long[] array, int start, int end) {
        this.array = array;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Long compute() {
        if (end - start <= THRESHOLD) {
            // 如果任务足够小,直接计算:
            long sum = 0;
            for (int i = start; i < end; i++) {
                sum += this.array[i];
                // 故意放慢计算速度:
                try {
                    Thread.sleep(1);
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
            return sum;
        }
        // 任务太大,一分为二:
        int middle = (end + start) / 2;
        System.out.println(String.format("split %d~%d ==> %d~%d, %d~%d", start, end, start, middle, middle, end));
        SumTask subtask1 = new SumTask(this.array, start, middle);
        SumTask subtask2 = new SumTask(this.array, middle, end);
        invokeAll(subtask1, subtask2);
        Long subresult1 = subtask1.join();
        Long subresult2 = subtask2.join();
        Long result = subresult1 + subresult2;
        System.out.println("result = " + subresult1 + " + " + subresult2 + " ==> " + result);
        return result;
    }
}

ForkJoinPool线程池可以把一个大任务分拆成小任务并行执行，任务类必须继承自RecursiveTask或RecursiveAction。返回值 Task，无返回值 Action。

CountDownLatch

image.png

//调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行

public void await() throws InterruptedException { };   

//和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行

public boolean await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException { };  

//将count值减1

public void countDown() { };

1.CNT与线程数不是对应关系
2.一个线程在进行countdown后可以继续运行
3.可以在一个线程中多次扣减
4.await线程可以是多个