- 1.任务类型分类
- 1.1 CPU密集型任务
- 1.2 I/O密集型任务
- 2.分治算法
- 3.ForkJoin
- 3.1 ForkJoin的架构组成
- 3.1.1 ForkJoinPool 分治任务线程池
- 3.1.2 ForkJoinTask 分治任务
- 3.2 ForkJoin工作机制
CPU密集型任务的特点就是计算密集，对CPU的依赖相当高，对于这样的任务线程分配的最佳实践就是CPU核心数的2倍，如果设置过多会导致线程上下文切换十分频繁。
1.2 I/O密集型任务IO密集型任务属于IO频繁，例如数据库的访问、文件访问、网络传输等，这些操作不会耽误CPU的资源但是会消耗IO资源，任务的执行时长较长。这样的任务线程分配最佳实践就是多余CPU的核心数好几倍。但是对于IO密集型的任务需要压测来进行最优的分配。
2.分治算法分而治之的指导思想就是将一个规模为N的问题进行分解拆分为K个小的子问题，这些子问题相互独立并且原理性质相同，甚至子问题还可以继续拆分，最后汇总得到结果。
ForkJoin是对线程池ThreadPoolExecutor的补充，它将大任务进行细化拆分最终合并为结果返回。ForkJoin适合CPU密集型的任务。ForkJoin是对AbstractExecutorService抽象类的补充和扩展。
3.1 ForkJoin的架构组成 3.1.1 ForkJoinPool 分治任务线程池ForkJoinPool适用于执行ForkJoinTask任务的线程池，和传统的线程池不一样，它底层维护了一个WorkQueue数组来避免提交任务和线程任务的时候减少碰撞。
ForkJoinPool构造有4个核心参数：
- int parallelism：设置线程数量，如果不指定就使用默认的CPU核心数。
- ForkJoinWorkerThreadFactory factory：线程工厂，可以不指定，有默认的实现。
- UncaughtExceptionHandler handler：异常处理器，任务报错后由它处理。
- boolean asyncMode：队列的工作模式选择，true表示FIFO，false表示FILO模式。
ForkJoinPool的任务提交方式：
- execute：没有返回结果，不仅支持ForkJoinTask还支持Runnable任务。
- invoke：有返回结果，接受ForkJoinTask任务，如果传入null，则抛出空指针。
- submit：有返回结果，支持ForkJoinTask、Runnable、Callable任务。
3.1.2 ForkJoinTask 分治任务
ForkJoinTask是ForkJoinPool的实际任务承载体，定义了任务执行的具体逻辑。ForkJoinTask继承自Future接口，所以它具有future的一些功能，例如异步返回值。
它有2个核心的方法：fork()、join()。一个用于任务的提交，一个用于任务结果的获取。
- fork()：提交任务。
- join()：获取任务执行结果，如果任务没有执行完毕那么线程将会阻塞直到获取结果。
我们开发一般只需要继承ForkJoinTask类或者其子类，覆盖相应的方法即可。
- RecursiveAction：递归执行，不需要返回结果的任务。
- RecursiveTask：递归执行，需要返回结果。
3.2 ForkJoin工作机制
- 通过调用ForkJoinPool的invoke()或者submit()方法提交任务时，ForkJoinPool会根据一定的规则将任务提交到一个工作队列中，如果这个任务在工作中创建了子任务，那么子任务会提交到工作线程所绑定的对应队列中去。
- ForkJoinPool的每一个工作线程都维护了一个工作队列`WorkQueue`，它是一个双端队列Deque，里面存放的节点就是任务对象ForkJoinTask的子类。
- 当每个工作线程在运行中创建了子任务，将子任务放入自己线程维护的双端队列中，自己使用FILO后入先出的模式进行任务执行，这是为了提供一个`工作窃取`的设计。
- 每个工作任务在处理自己队列中的任务时，会尝试窃取其它线程的工作队列的任务，当然这肯定是采用FIFO模式窃取，避免了和别的线程发生竞争。
- 当线程遇到join()时，如果该任务的返回值还没有，就会等待。
- 如果工作线程把自己的任务执行完毕，而且也没有可窃取的任务时，工作线程就会睡眠。
