Java 並發利器：Fork/Join 框架實現大任務遞歸分解與聚合

Fork/Join 核心思想

1. 分割：大任務遞歸拆分為足夠小的子任務。
2. 執行：子任務放入工作線程雙端隊列（Deque），線程從隊首取任務。
3. 合併：子任務結果放入結果隊列，專門線程聚合最終結果。

兩大核心類

• ForkJoinTask：抽象任務類，提供 fork()（異步執行）、join()（阻塞獲取結果）。兩個常用子類：
  • RecursiveAction：無返回值任務。
  • RecursiveTask：有返回值任務（泛型 V）。
• ForkJoinPool：執行器，管理工作線程與工作窩盜演算法：空閒線程從其他線程隊列尾部竊取任務，實現負載均衡。

實戰：統計目錄下文件總數（含子目錄）

package com.thread.test.thread;

import java.io.File;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveTask;

public class MyForkJoin {
    public static void main(String[] args) {
        MyTask task = new MyTask(new File("D:\\MPS"));
        Integer totalFiles = new ForkJoinPool().invoke(task);
        System.out.println("Total files: " + totalFiles);
    }
}

class MyTask extends RecursiveTask {
    private final File file;

    MyTask(File file) { this.file = file; }

    @Override
    protected Integer compute() {
        int count = 0;
        List subTasks = new ArrayList<>();

        if (file.isDirectory()) {
            File[] children = file.listFiles();
            if (children != null) {
                for (File child : children) {
                    if (child.isDirectory()) {
                        subTasks.add(new MyTask(child)); // 繼續分割
                    } else {
                        count++; // 文件直接計數
                    }
                }
            }
        } else {
            return 1; // 單文件
        }

        // 批量 fork + join，等同於循環 fork 再循環 join
        for (MyTask t : invokeAll(subTasks)) {
            count += t.join();
        }
        return count;
    }
}

關鍵點解析

• invokeAll(subTasks)：內部自動 fork() 所有子任務並返回完成列表，比手動雙循環更簡潔高效。
• 門檻值隱性控制：file.isDirectory() 為分割條件，單文件直接返回，自然形成基準情況。
• 適用場景：CPU 密集型、可分治遞歸問題（排序、搜索、文件遍歷、圖像處理）。

項目地址

https://github.com/windwant/threadtest