如何用 Fork/Join 解决并行计算问题

Fork/Join 是一种用于并行计算问题的编程模型，它基于将一个大任务拆分成多个小任务（Fork）并将这些小任务的结果合并（Join）以得到最终结果的方法

1. 定义一个继承自 ForkJoinTask 的类：首先，您需要创建一个继承自 ForkJoinTask 的类，该类表示要并行处理的任务。在这个类中，您可以定义计算任务的主要逻辑。

import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class MyForkJoinTask extends RecursiveTask<Integer> {
    private static final int THRESHOLD = 1000;
    private int[] data;
    private int start;
    private int end;

    public MyForkJoinTask(int[] data, int start, int end) {
        this.data = data;
        this.start = start;
        this.end = end;
    }

    @Override
    protected Integer compute() {
        if (end - start <= THRESHOLD) {
            int sum = 0;
            for (int i = start; i < end; i++) {
                sum += data[i];
            }
            return sum;
        } else {
            int mid = (start + end) / 2;
            MyForkJoinTask leftTask = new MyForkJoinTask(data, start, mid);
            MyForkJoinTask rightTask = new MyForkJoinTask(data, mid, end);
            leftTask.fork();
            int rightResult = rightTask.compute();
            int leftResult = leftTask.join();
            return leftResult + rightResult;
        }
    }
}

2. 创建一个 ForkJoinPool 实例：ForkJoinPool 是一个特殊的线程池，用于执行 Fork/Join 任务。要使用 ForkJoinPool，您需要创建一个实例并将其传递给要执行的任务。

import java.util.concurrent.ForkJoinPool;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] data = new int[10000];
        // 初始化数据数组

        MyForkJoinTask task = new MyForkJoinTask(data, 0, data.length);
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        int result = forkJoinPool.invoke(task);
        System.out.println("Result: " + result);
    }
}

在这个示例中，我们创建了一个名为 MyForkJoinTask 的类，它继承了 RecursiveTask 类。我们在 compute 方法中实现了任务的主要逻辑，将数组分成两半，并为每一半创建一个新的任务。然后我们使用 fork() 方法将左边的任务放入线程池中执行，使用 join() 方法等待右边的任务完成。最后，我们将两个任务的结果相加以得到最终结果。

在 main 方法中，我们创建了一个 ForkJoinPool 实例，并将 MyForkJoinTask 实例提交给线程池以执行。最后，我们打印出计算得到的结果。