1. 概述
1.1 简介
并行流就是把一个内容分成多个数据块，并用不同的线程分别处理每个数据块的流
Java 8 中将并行进行了优化，我们可以很容易的对数据进行并行操作，Stream API 可以声明性地通过 parallel() 与 sequential() 在并行流与顺序流之间进行切换。
1.2 了解 Fork/Join 框架
Fork/Join 框架就是在必要的情况下，将一个大任务，进行拆分（fork）成若干个小任务（拆到不可再拆是），再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总
1.3 Fork/Join 框架与传统线程池的区别
采用“工作窃取”模式（work-stealing) : 当执行新的任务时它可以将其拆分分成更小的任务执行，并将小任务加到线程队列中，然后再从一个随机线程的队列中偷一个并把它放在自己的队列中。
相对于一般的线程池实现，Fork/Join 框架的优势体现在对其中包含的任务的处理方式上。在一般的线程池中，如果一个线程正在执行的任务由于某些原因无法继续运行，那么该线程会处于等待状态。而在 Fork/Join 框架实现中，如果某个子问题由于等待另外一个子问题的完成而无法继续运行。那么处理该子问题的线程会主动寻找其他尚未运行的子问题来执行。这种方式减少了线程的等待时间，提高了性能。
2. Fork/Join 使用
这里我们的需求是对 0 到一亿进行累加操作，下面是 Fork/Join 的处理方法
public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask<Long> {
private long start;
private long end;
private static final long THRESHOLD = 10000L; //临界值
public ForkJoinCalculate(long start, long end) {
this.start = start;
this.end = end;
}
@Override
protected Long compute() {
long length = end - start;
if (length <= THRESHOLD) {
long sum = 0;
for (long i = start; i <= end; i++) {
sum += i;
}
return sum;
} else {
long middle = (start + end) / 2;
ForkJoinCalculate left = new ForkJoinCalculate(start, middle);
left.fork(); //拆分，并将该子任务压入线程队列
ForkJoinCalculate right = new ForkJoinCalculate(middle + 1, end);
right.fork();
return left.join() + right.join();
}
}
}
测试方法
@Test
public void test1(){
long start = System.currentTimeMillis();
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinCalculate(0L, 100000000L);
long sum = pool.invoke(task);
System.out.println(sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费的时间为: " + (end - start));
}
3. Java 8 使用并行流
其实 Java 8 的并行流底层使用的就是 Fork/Join 框架，但是它帮我们简化了操作
@Test
public void test3(){
long start = System.currentTimeMillis();
Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 100000000L)
.parallel()
.sum();
System.out.println(sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费的时间为: " + (end - start));
}
4. 并行流线程安全问题
Java8 并行流 ParallelStream 和 Stream 的区别就是支持并行执行，提高程序运行效率。但是如果使用不当可能会发生线程安全的问题。Demo如下：
@Test
public void t21() {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(7);
list.add(8);
list.add(2);
list.add(9);
list.add(5);
list.add(10);
list.add(13);
list.add(3);
list.add(12);
list.add(6);
list.add(4);
list.add(11);
System.out.print("串行流执行结果 : ");
list.stream().sorted().forEach(x -> System.out.print(x + " "));
System.out.println("");
System.out.print("并行流执行结果 : ");
list.parallelStream().sorted().forEach(x -> System.out.print(x + " "));
}
结果如下 :
串行流执行结果 : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
并行流执行结果 : 4 2 3 1 6 5 11 10 12 13 7 9 8
并行流输出的结果并不是我们期待输出的结果，这是由于在并行情况下，会出现线程安全问题
可以使用最后调用 collect(Collectors.toList()) 的方式，这种收集起来所有元素到新集合是线程安全的。
List<Integer> collect = list.parallelStream().sorted().collect(Collectors.toList());
System.out.print("并行流toList执行结果 : ");
collect.forEach(x -> System.out.print(x + " "));
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文章地址：Java 8 新特性之并行流与串行流
文章作者：凌风
原始连接：https://lingfeng.me/blog/java/java8-parallel/
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