ForkJoinPool的优势在于，可以充分利用多cpu，多核cpu的优势，把一个任务拆分成多个“小任务”，把多个“小任务”放到多个处理器核心上并行执行；当多个“小任务”执行完成之后，再将这些执行结果合并起来即可。

1. Fork/Join 框架要完成两件事情

Fork：把一个复杂任务进行分拆，大事化小。
Join：把分拆任务的结果进行合并。

任务分割：首先Fork/Join 框架需要把大的任务分割成足够小的子任务，如果
子任务比较大的话还要对子任务进行继续分割
执行任务并合并结果：分割的子任务分别放到双端队列里，然后几个启动线程
分别从双端队列里获取任务执行。子任务执行完的结果都放在另外一个队列里，
启动一个线程从队列里取数据，然后合并这些数据。
在Java 的Fork/Join 框架中，使用两个类完成上述操作：
1. ForkJoinTask：我们要使用Fork/Join 框架，首先需要创建一个ForkJoin 任务。该类提供了在任务中执行fork 和join 的机制。通常情况下我们不需要直接集成ForkJoinTask 类，只需要继承它的子类，Fork/Join 框架提供了两个子类：
  1. RecursiveAction：用于没有返回结果的任务
  2. RecursiveTask：用于有返回结果的任务
2. ForkJoinPool：ForkJoinTask 需要通过ForkJoinPool 来执行
3. RecursiveTask：继承后可以实现递归(自己调自己)调用的任务
  2. Fork/Join 框架的实现原理
  ForkJoinPool 由ForkJoinTask 数组和ForkJoinWorkerThread 数组组成，ForkJoinTask 数组负责将存放以及将程序提交给ForkJoinPool，而ForkJoinWorkerThread 负责执行这些任务。

1. Fork 方法

2. Join 方法

Join 方法的主要作用是阻塞当前线程并等待获取结果。让我们一起看看
ForkJoinTask 的join 方法的实现，代码如下：

public final V join() {
    int s;
    if ((s = doJoin() & DONE_MASK) != NORMAL)
        reportException(s);
    return getRawResult();
}

它首先调用doJoin 方法，通过doJoin()方法得到当前任务的状态来判断返回
什么结果，任务状态有4 种：
==已完成（NORMAL）、被取消（CANCELLED）、信号（SIGNAL）和出
现异常（EXCEPTIONAL）==
• 如果任务状态是已完成，则直接返回任务结果。
• 如果任务状态是被取消，则直接抛出CancellationException
• 如果任务状态是抛出异常，则直接抛出对应的异常

doJoin()方法流程如下:

首先通过查看任务的状态，看任务是否已经执行完成，如果执行完成，则直接
返回任务状态；
如果没有执行完，则从任务数组里取出任务并执行。
如果任务顺利执行完成，则设置任务状态为NORMAL，如果出现异常，则记
录异常，并将任务状态设置为EXCEPTIONAL。

3. Fork/Join 框架的异常处理

ForkJoinTask 在执行的时候可能会抛出异常，但是我们没办法在主线程里直接捕获异常，所以ForkJoinTask 提供了isCompletedAbnormally()方法来检查任务是否已经抛出异常或已经被取消了，并且可以通过ForkJoinTask 的getException 方法获取异常。
getException 方法返回Throwable 对象，如果任务被取消了则返回CancellationException。如果任务没有完成或者没有抛出异常则返回null。

4. 案例Demo

package juc.forkjoin;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.ForkJoinTask;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;
/**
 * 分支合并框架
 * 计算1+100,使用二分拆分,使得每个分支任务的 min+max不超过10
 *
 * @Author Rock Wang
 * @Time 2021/11/15
 */
public class ForkJoinDemo {
    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        //创建拆分任务对象
        MyTask myTask = new MyTask(0, 100);
        //创建分支合并池对象
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        ForkJoinTask<Integer> task = forkJoinPool.submit(myTask);
        //获取最终合并的结果
        Integer integer = task.get();
        System.out.println("1+100的最终结果是: " + integer);
        //关闭池对象
        forkJoinPool.shutdown();
    }
}
/**
 * 自定义任务类,继承 RecursiveTask递归任务类
 * fork() 拆分 、 join() 合并
 */
class MyTask extends RecursiveTask<Integer> {
    /**
     * 拆分插值不能超过10 (10以内的运算)
     */
    private static final Integer VALUE = 10;
    /**
     * 拆分开始值
     */
    private int begin;
    /**
     * 拆拆分结束值
     */
    private int end;
    /**
     * 返回结果
     */
    private int result;
    /**
     * 有参构造
     *
     * @param begin
     * @param end
     */
    public MyTask(int begin, int end) {
        this.begin = begin;
        this.end = end;
    }
    /**
     * 拆分和合并的过程
     *
     * @return
     */
    @Override
    protected Integer compute() {
        if (end - begin <= VALUE) {
            //做相加操作
            for (int i = begin; i <= end; i++) {
                result = result + i;
            }
        } else {
            //进一步拆分
            int middle = (begin + end) / 2;
            //拆分左边/右边
            MyTask task1 = new MyTask(begin, middle);
            MyTask task2 = new MyTask(middle + 1, end);
            task1.fork();
            task2.fork();
            //合并结果
            result = task1.join() + task2.join();
        }
        return result;
    }
}

JUC并发包

十一、Fork/Join分支合并框架

1. Fork/Join 框架要完成两件事情

2. Fork/Join 框架的实现原理

1. Fork 方法

2. Join 方法

3. Fork/Join 框架的异常处理

4. 案例Demo