JDK 7 中的 Fork/Join 模式

随着多核时代的来临，软件开发人员不得不开始关注并行编程领域。而 JDK 7 中将会加入的 Fork/Join 模式是处理并行编程的一个经典的方法。虽然不能解决所有的问题，但是在它的适用范围之内，能够轻松的利用多个 CPU 提供的计算资源来协作完成一个复杂的计算任务。通过利用 Fork/Join 模式，我们能够更加顺畅的过渡到多核的时代。本文将介绍使用 JDK 7 中 Fork/Join 模式的方法和其他相关改进。阅读本文之后，读者将能够独立地在软件开发中使用 Fork/Join 模式来改进程序的性能。

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可以说，Fork/Join 模式能够解决很多种类的并行问题。通过使用 Doug Lea 提供的 Fork/Join 框架，软件开发人员只需要关注任务的划分和中间结果的组合就能充分利用并行平台的优良性能。其他和并行相关的诸多难于处理的问题，例如负载平衡、同步等，都可以由框架采用统一的方式解决。这样，我们就能够轻松地获得并行的好处而避免了并行编程的困难且容易出错的缺点。

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继承自 CyclicAction 的子类需要 TaskBarrier 为每个任务设置不同的中止条件。从 CyclicAction 继承的子类需要重载 protected void compute() 方法，定义在 barrier 的每个步骤需要执行的动作。compute() 方法将被反复执行直到 barrier 的 isTerminated() 方法返回 True。TaskBarrier 的行为类似于 CyclicBarrier。下面，我们来看看如何使用 CyclicAction 的子类。

清单 6. 使用 CyclicAction 的子类

结论

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从以上的例子中可以看到，通过使用 Fork/Join 模式，软件开发人员能够方便地利用多核平台的计算能力。尽管还没有做到对软件开发人员完全透明，Fork/Join 模式已经极大地简化了编写并发程序的琐碎工作。对于符合 Fork/Join 模式的应用，软件开发人员不再需要处理各种并行相关事务，例如同步、通信等，以难以调试而闻名的死锁和 data race 等错误也就不会出现，提升了思考问题的层次。你可以把 Fork/Join 模式看作并行版本的 Divide and Conquer 策略，仅仅关注如何划分任务和组合中间结果，将剩下的事情丢给 Fork/Join 框架。

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在实际工作中利用 Fork/Join 模式，可以充分享受多核平台为应用带来的免费午餐。

参考资料

学习

阅读文章“The Free Lunch Is Over: A Fundamental Turn Toward Concurrency in Software”：了解为什么从现在开始每个严肃的软件工作者都应该了解并行编程方法。
阅读 Doug Lea 的文章“A Java Fork/Join Framework”：了解 Fork/Join 模式的实现机制和执行性能。
阅读 developerWorks 文章“驯服 Tiger：并发集合”：了解如何使用并行 Collection 库。
阅读 developerWorks 文章“Java 理论与实践：非阻塞算法简介”：介绍了 JDK 5 在并行方面的重要增强以及在 JDK5 平台上如何实现非阻塞算法的一般介绍。
书籍“Java Concurrency in Practice”：介绍了大量的并行编程技巧、反模式、可行的解决方案等，它对于 JDK 5 中的新特性也有详尽的介绍。 1 楼 iamstruts2 2012-03-07 CyclicAction在jdk7中被CANCEL掉了