一,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(拆到不可再拆时),再将一个个的小任务运算的结果进行 join 汇总.
实现原理图:
1,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,并行流与串行流
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。
Fork/Join 框架代码实现示例:
需求,给定开始值和结束值,进行累加计算
package com.atguigu.java8;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
public class ForkJoinCalculate extends RecursiveTask<Long>{
/**
*
*/
private static final long serialVersionUID = 13475679780L;
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();
}
}
}
package com.atguigu.java8;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.stream.LongStream;
import org.junit.Test;
public class TestForkJoin {
@Test
public void test1(){
long start = System.currentTimeMillis();
ForkJoinPool pool = new ForkJoinPool();
ForkJoinTask<Long> task = new ForkJoinCalculate(0L, 10000000000L);
long sum = pool.invoke(task);
System.out.println(sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费的时间为: " + (end - start)); //112-1953-1988-2654-2647-20663-113808
}
@Test
public void test2(){
long start = System.currentTimeMillis();
long sum = 0L;
for (long i = 0L; i <= 10000000000L; i++) {
sum += i;
}
System.out.println(sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费的时间为: " + (end - start)); //34-3174-3132-4227-4223-31583
}
@Test
public void test3(){
long start = System.currentTimeMillis();
Long sum = LongStream.rangeClosed(0L, 10000000000L)
.parallel()
.sum();
System.out.println(sum);
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费的时间为: " + (end - start)); //2061-2053-2086-18926
}
}
二,Optional 类
Optional<T> 类(java.util.Optional) 是一个容器类,代表一个值存在或不存在, 原来用 null 表示一个值不存在,现在 Optional 可以更好的表达这个概念。并且 可以避免空指针异常。
常用方法:
Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例
Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
isPresent() : 判断是否包含值
orElse(T t) : 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t
orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值
map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()
flatMap(Function mapper):与 map 类似,要求返回值必须是Optional
方法使用代码示例:
package com.atguigu.java8;
import java.util.Optional;
import org.junit.Test;
/*
* 一、Optional 容器类:用于尽量避免空指针异常
* Optional.of(T t) : 创建一个 Optional 实例
* Optional.empty() : 创建一个空的 Optional 实例
* Optional.ofNullable(T t):若 t 不为 null,创建 Optional 实例,否则创建空实例
* isPresent() : 判断是否包含值
* orElse(T t) : 如果调用对象包含值,返回该值,否则返回t
* orElseGet(Supplier s) :如果调用对象包含值,返回该值,否则返回 s 获取的值
* map(Function f): 如果有值对其处理,并返回处理后的Optional,否则返回 Optional.empty()
* flatMap(Function mapper):与 map 类似,要求返回值必须是Optional
*/
public class TestOptional {
@Test
public void test4(){
Optional<Employee> op = Optional.of(new Employee(101, "张三", 18, 9999.99));
Optional<String> op2 = op.map(Employee::getName);
System.out.println(op2.get());
Optional<String> op3 = op.flatMap((e) -> Optional.of(e.getName()));
System.out.println(op3.get());
}
@Test
public void test3(){
Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(new Employee());
if(op.isPresent()){
System.out.println(op.get());
}
Employee emp = op.orElse(new Employee("张三"));
System.out.println(emp);
Employee emp2 = op.orElseGet(() -> new Employee());
System.out.println(emp2);
}
@Test
public void test2(){
/*Optional<Employee> op = Optional.ofNullable(null);
System.out.println(op.get());*/
// Optional<Employee> op = Optional.empty();
// System.out.println(op.get());
}
@Test
public void test1(){
Optional<Employee> op = Optional.of(new Employee());
Employee emp = op.get();
System.out.println(emp);
}
@Test
public void test5(){
Man man = new Man();
String name = getGodnessName(man);
System.out.println(name);
}
//需求:获取一个男人心中女神的名字
public String getGodnessName(Man man){
if(man != null){
Godness g = man.getGod();
if(g != null){
return g.getName();
}
}
return "苍老师";
}
//运用 Optional 的实体类
@Test
public void test6(){
Optional<Godness> godness = Optional.ofNullable(new Godness("林志玲"));
Optional<NewMan> op = Optional.ofNullable(new NewMan(godness));
String name = getGodnessName2(op);
System.out.println(name);
}
public String getGodnessName2(Optional<NewMan> man){
return man.orElse(new NewMan())
.getGodness()
.orElse(new Godness("苍老师"))
.getName();
}
}