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具體闡述Fork/Join的分治思想和work-stealing 實現方式

來源:千鋒教育
發布人:syq
時間: 2022-09-09 15:30:06 1662708606

  分治算法(Divide-and-Conquer)

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

  首先看一下 Fork/Join 框架的任務運行機制:

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  work-stealing(工作竊取)算法

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

  在 ForkJoinPool 中,線程池中每個工作線程(ForkJoinWorkerThread)都對應一個任務隊列(WorkQueue),工作線程優先處理來自自身隊列的任務(LIFO或FIFO順序,參數 mode 決定),然后以FIFO的順序隨機竊取其他隊列中的任務。

  具體思路如下:

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  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用,而poll可以被其他線程調用。 劃分的子任務調用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并執行。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用poll方法竊取任務。

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