迅雷|Java：Java中的Fork/Join框架的并行编程基础陈磊

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随着近年来多核 CPU 的出现，并行编程是充分利用新处理工作资源的方式。并行编程是指由于多个处理核心的可用性，进程的并发执行。从本质上讲，与线性单核执行甚至多线程相比，这会极大地提高程序的性能和效率。 Fork/Join 框架是 Java 并发 API 的一部分，该框架使程序员能够并行化算法。本文借助 Java 中可用的 Fork/Join 框架探索并行编程的概念。

概述
并行编程具有更广泛的内涵，无疑是一个广阔的领域，可以用几行来阐述。问题的症结很简单，但在操作上却很难实现。简单来说，并行编程意味着编写使用多个处理器来完成任务的程序，仅此而已!它几乎与多线程的想法押韵。但是，请注意它们之间有一些重要的区别。从表面上看，他们是一样的，但实质却是完全不同的。事实上，引入多线程是为了提供一种并行处理的错觉，根本没有真正的并行执行。多线程的真正作用是它窃取了 CPU 空闲时间并利用它来发挥自己的优势。
简而言之，多线程是任务的离散逻辑单元的集合，这些任务运行以获取它们的 CPU 时间份额，而另一个线程可能会暂时等待，例如，一些用户输入。空闲 CPU 时间最佳地在竞争线程之间共享。如果只有一个 CPU ，它是时间共享的。如果有多个 CPU 内核，它们也都是时间共享的。因此，一个最优的多线程程序通过巧妙的分时机制来挤压 CPU 的性能。本质上，总是一个线程使用一个 CPU ，而另一个线程正在等待。这以一种微妙的方式发生，用户会感觉到并行处理，实际上，处理实际上是快速连续发生的。多线程的最大优势在于它是一种最大限度地利用处理资源的技术。现在，这个想法非常有用，可以在任何一组环境中使用，无论是单个 CPU 还是多个 CPU 。这个想法是一样的。
另一方面，并行编程意味着程序员可以并行使用多个专用 CPU 。这种类型的编程针对多核 CPU 环境进行了优化。今天的大多数机器都使用多核 CPU 。因此，并行编程在当今非常重要。即使是最便宜的机器也安装了多核 CPU 。看看手持设备;即使它们是多核的。尽管多核 CPU 的一切看起来都很笨拙，但这也是故事的另一面。更多的 CPU 内核是否意味着更快或更高效的计算?实际上，在日常计算中，即使是单个 CPU 也很难保持忙碌。但是，多核在特殊情况下也有其用途，例如在服务器、游戏等或解决大问题时。拥有多个 CPU 的问题在于，它需要的内存必须与速度与处理能力相匹配，以及闪电般快速的数据通道和其他附件。简而言之，日常计算中的多个 CPU 内核提供的性能改进不能超过使用它所需的资源量。因此，我们得到了一台未被充分利用的昂贵机器，可能只是为了展示。

【迅雷|Java：Java中的Fork/Join框架的并行编程基础】并行编程
与多线程不同，其中每个任务都是较大任务的离散逻辑单元，并行编程任务是独立的，它们的执行顺序无关紧要。任务是根据它们执行的功能或处理中使用的数据来定义的;这分别称为功能并行或数据并行。在功能并行中，每个处理器处理其部分问题，而在数据并行中，处理器处理其部分数据。并行编程适用于不适合单个 CPU 架构的较大问题库，或者可能是问题太大以至于无法在合理的估计时间内解决。因此，任务在处理器之间分配时，可以相对较快地获得结果。