java高并发8.2 J.U.C--BlockingQueue阻塞队列，ForkJoin_forkjoin 高并发时 join 阻塞

ForkJoin

    ForkJoin是Java7提供的一个并行执行任务的框架，是把大任务分割成若干个小任务，待小任务完成后将结果汇总成大任务结果的框架。主要采用的是工作窃取算法，工作窃取算法是指某个线程从其他队列里窃取任务来执行。

    在窃取过程中两个线程会访问同一个队列，为了减少窃取任务线程和被窃取任务线程之间的竞争，通常我们会使用双端队列来实现工作窃取算法。被窃取任务的线程永远从队列的头部拿取任务，窃取任务的线程从队列尾部拿取任务。

尾部窃取, 顶部执行(干完活的线程去帮别的线程干活, 访问同一个双端队列)

优点:

充分利用线程进行并行计算, 减少了线程间的竞争. 

缺点: 

还是会有竞争, 如双端队列里就一个任务. 还消耗了系统资源 , 比如创建了多个线程, 多个双端队列. 

局限性：

1、任务只能使用fork和join作为同步机制，如果使用了其他同步机制，当他们在同步操作时，工作线程就不能执行其他任务了。比如在fork框架使任务进入了睡眠，那么在睡眠期间内在执行这个任务的线程将不会执行其他任务了。

2、我们所拆分的任务不应该去执行IO操作，如读和写数据文件。

3、任务不能抛出检查异常。必须通过必要的代码来处理他们。

 

框架核心：

核心有两个类：ForkJoinPool  , ForkJoinTask

ForkJoinPool：负责来做实现，包括工作窃取算法、管理工作线程和提供关于任务的状态以及他们的执行信息。

ForkJoinTask:提供在任务中执行fork和join的机制。

 

BlockingQueue阻塞队列

主要应用场景：生产者消费者模型，是线程安全的

阻塞情况：

1、当队列满了进行入队操作

2、当队列空了的时候进行出队列操作

四套方法：

BlockingQueue提供了四套方法，分别来进行插入、移除、检查。每套方法在不能立刻执行时都有不同的反应。

 

1. Throws Exceptions ：如果不能立即执行就抛出异常。

2. Special Value：如果不能立即执行就返回一个特殊的值。

3. Blocks：如果不能立即执行就阻塞

4. Times Out：如果不能立即执行就阻塞一段时间，如果过了设定时间还没有被执行，则返回一个值

实现类：

• ArrayBlockingQueue：它是一个有界的阻塞队列，内部实现是数组，初始化时指定容量大小，一旦指定大小就不能再变。采用FIFO方式存储元素。

• DelayQueue：阻塞内部元素，内部元素必须实现Delayed接口，Delayed接口又继承了Comparable接口，原因在于DelayQueue内部元素需要排序，一般情况按过期时间优先级排序。

• LinkedBlockingQueue：大小配置可选，如果初始化时指定了大小，那么它就是有边界的。不指定就无边界（最大整型值）。内部实现是链表，采用FIFO形式保存数据

• PriorityBlockingQueue:带优先级的阻塞队列。无边界队列，允许插入null。插入的对象必须实现Comparator接口，队列优先级的排序规则就是按照我们对Comparable接口的实现来指定的。我们可以从PriorityBlockingQueue中获取一个迭代器，但这个迭代器并不保证能按照优先级的顺序进行迭代。

• SynchronusQueue：只能插入一个元素，又称他为同步队列，无界非缓存队列，不存储元素。

 

优点:

不光实现了一个完整队列拥有的功能 , 还自动管理了多线程间的自动等待, 唤醒功能 , 从而使开发人员可以忽略这些细节. 关注更高级的功能