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        具體闡述Fork/Join的分治思想和work-stealing 實現(xiàn)方式

        來源:千鋒教育
        發(fā)布人:syq
        時間: 2022-09-09 15:30:06 1662708606

          分治算法(Divide-and-Conquer)

          分治算法(Divide-and-Conquer)把任務(wù)遞歸的拆分為各個子任務(wù),這樣可以更好的利用系統(tǒng)資源,盡可能的使用所有可用的計算能力來提升應(yīng)用性能。

          首先看一下 Fork/Join 框架的任務(wù)運行機制:

        13

          work-stealing(工作竊取)算法

          work-stealing(工作竊取)算法: 線程池內(nèi)的所有工作線程都嘗試找到并執(zhí)行已經(jīng)提交的任務(wù),或者是被其他活動任務(wù)創(chuàng)建的子任務(wù)(如果不存在就阻塞等待)。這種特性使得 ForkJoinPool 在運行多個可以產(chǎn)生子任務(wù)的任務(wù),或者是提交的許多小任務(wù)時效率更高。尤其是構(gòu)建異步模型的 ForkJoinPool 時,對不需要合并(join)的事件類型任務(wù)也非常適用。

          在 ForkJoinPool 中,線程池中每個工作線程(ForkJoinWorkerThread)都對應(yīng)一個任務(wù)隊列(WorkQueue),工作線程優(yōu)先處理來自自身隊列的任務(wù)(LIFO或FIFO順序,參數(shù) mode 決定),然后以FIFO的順序隨機竊取其他隊列中的任務(wù)。

          具體思路如下:

        14

          每個線程都有自己的一個WorkQueue,該工作隊列是一個雙端隊列。 隊列支持三個功能push、pop、pollpush/pop只能被隊列的所有者線程調(diào)用,而poll可以被其他線程調(diào)用。 劃分的子任務(wù)調(diào)用fork時,都會被push到自己的隊列中。默認情況下,工作線程從自己的雙端隊列獲出任務(wù)并執(zhí)行。當自己的隊列為空時,線程隨機從另一個線程的隊列末尾調(diào)用poll方法竊取任務(wù)。

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