0

0

在Java里ForkJoin框架如何工作_Java任务拆分并行机制说明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-01-14 15:14:48

|

502人浏览过

|

来源于php中文网

原创

ForkJoinPool线程数应按任务类型选择:纯计算型用默认值(CPU核数-1),混合型可设为CPU核数×2;RecursiveTask自动合并返回值,RecursiveAction无结果合并,适合副作用操作;阈值需权衡并行开销与CPU利用率,建议从array.length/(parallelism×4)起步实测;阻塞操作必须移出compute()或用managedBlock()包装,否则导致线程饥饿。

在java里forkjoin框架如何工作_java任务拆分并行机制说明

ForkJoinPool 怎么选线程数才不拖慢任务

ForkJoinPool 默认并行度是 Runtime.getRuntime().availableProcessors() - 1(注意不是全部核数),这是为避免工作线程和后台 GC 线程争抢 CPU。如果你的任务大量阻塞(比如 IO),默认配置反而会让线程闲置、吞吐下降。

  • 纯计算型任务:保持默认即可,改大可能引发上下文切换开销
  • 混合型任务(含短 IO 或 sleep):可显式构造 ForkJoinPool(int parallelism),设为 availableProcessors() * 2 左右观察效果
  • 全局替换默认池(不推荐):用 ForkJoinPool.commonPool().shutdown() + 自定义池接管,但会影响所有用 commonPool() 的第三方库

RecursiveTask 和 RecursiveAction 的核心区别在哪

区别不在“能不能返回值”,而在于框架如何调度和合并结果——RecursiveTaskinvoke()join() 会等待子任务完成并自动获取 compute() 返回值;RecursiveActioncompute() 返回 void,没有结果合并逻辑,适合副作用操作(如批量写文件、更新数组某段)。

  • 误用 RecursiveAction 去做需要累加的归并(如求和),就得自己维护共享变量,容易出竞态
  • RecursiveTask 却忽略返回值或没在 compute() 里 return,会导致父任务拿到 null 或默认值,运行时可能 NPE
  • 子任务调用 fork() 后,必须用 join() 获取结果(RecursiveTask)或确保执行完成(RecursiveAction),只 fork()join() 是常见漏写点

任务拆分阈值(threshold)设多少才算合理

阈值不是越大越好,也不是越小越好。它本质是「串行执行 vs. 并行开销」的平衡点。拆太细,任务创建、队列入、线程唤醒的开销会盖过计算收益;拆太粗,并行度上不去,CPU 利用率低。

  • 简单规则:对数组处理类任务,阈值常设为 array.length / (parallelism * 4) 左右起步(例如 100 万元素、8 核机器,初试 3 万)
  • System.nanoTime() 对比不同阈值下总耗时,重点关注 5~10 次运行的中位数,避开 GC 毛刺干扰
  • 避免用固定数字如 101000 —— 这在小数据集上可能触发过度拆分,在大数据集上又形同单线程

常见阻塞操作为什么会让 ForkJoinPool 卡住

ForkJoinPool 的工作线程是**守护线程**,且默认不允许阻塞。一旦在 compute() 里调用 Thread.sleep()Object.wait()、数据库查询、Socket 读写等,该线程就挂起,无法窃取其他任务,整个池可能因线程耗尽而停滞。

来福FM
来福FM

来福 - 你的私人AI电台

下载

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 正确做法:把阻塞操作移出 compute(),改用 CompletableFuture.supplyAsync(..., yourExecutor) 配合自定义线程池处理
  • 不得已要阻塞?先调用 ForkJoinPool.managedBlock(new ManagedBlocker() {...}) 告知框架“我要停一下”,否则可能触发 RejectionException
  • 日志里看到 Attempt to invoke fork() from non-FJ thread 或大量 helpQuiesce() 调用,基本就是阻塞导致线程饥饿了
public class SumTask extends RecursiveTask {
    private final int[] array;
    private final int lo, hi;
    private static final int THRESHOLD = 10_000; // 实际应按数据量动态算
SumTask(int[] array, int lo, int hi) {
    this.array = array;
    this.lo = lo;
    this.hi = hi;
}

@Override
protected Long compute() {
    if (hi - lo zuojiankuohaophpcn= THRESHOLD) {
        long sum = 0;
        for (int i = lo; i zuojiankuohaophpcn hi; i++) sum += array[i];
        return sum;
    }
    int mid = (lo + hi) youjiankuohaophpcnyoujiankuohaophpcn 1;
    SumTask left = new SumTask(array, lo, mid);
    SumTask right = new SumTask(array, mid, hi);
    left.fork(); // 异步提交左子任务
    long rightResult = right.compute(); // 当前线程算右半边(避免额外线程开销)
    long leftResult = left.join();      // 等待左半边结果
    return leftResult + rightResult;
}

}

ForkJoin 的难点不在 API 调用,而在判断「哪里该切」「切多细」「哪些操作根本不能放进去」——这些没法靠文档背出来,得结合数据规模、硬件特征和实际 profile 结果反复调。

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

832

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

737

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

734

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

397

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

446

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

430

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16925

2023.08.03

Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)
Java 桌面应用开发(JavaFX 实战)

本专题系统讲解 Java 在桌面应用开发领域的实战应用,重点围绕 JavaFX 框架,涵盖界面布局、控件使用、事件处理、FXML、样式美化(CSS)、多线程与UI响应优化,以及桌面应用的打包与发布。通过完整示例项目,帮助学习者掌握 使用 Java 构建现代化、跨平台桌面应用程序的核心能力。

6

2026.01.14

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.5万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 6.7万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 45.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号