Java基于forkkoin类实现并发排序的示例

前言：

并发排序是一种常见的多线程编程问题，旨在通过多个线程同时对一个数据集进行排序，以提高排序的效率和性能。Java中的fork/join框架提供了一种方便的方法来实现并发排序。在本示例中，我们将使用fork/join框架实现一个并发排序算法，基于分而治之的思想。

代码实现：

import java.util.Arrays;
import java.util.concurrent.ForkJoinPool;
import java.util.concurrent.RecursiveAction;

public class ConcurrentSort {

    private static class SortTask extends RecursiveAction {
        private final int[] array;
        private final int start;
        private final int end;

        public SortTask(int[] array, int start, int end) {
            this.array = array;
            this.start = start;
            this.end = end;
        }

        @Override
        protected void compute() {
            if (end - start <= 10) {
                // 使用快速排序对较小的子数组进行排序
                Arrays.sort(array, start, end + 1);
            } else {
                // 将数组分成两个子任务递归排序
                int mid = (start + end) / 2;
                SortTask leftTask = new SortTask(array, start, mid);
                SortTask rightTask = new SortTask(array, mid + 1, end);
                invokeAll(leftTask, rightTask);

                // 合并子任务的结果
                merge(array, start, mid, end);
            }
        }

        private void merge(int[] array, int start, int mid, int end) {
            int[] temp = new int[end - start + 1];
            int i = start;
            int j = mid + 1;
            int k = 0;
            while (i <= mid && j <= end) {
                if (array[i] <= array[j]) {
                    temp[k++] = array[i++];
                } else {
                    temp[k++] = array[j++];
                }
            }
            while (i <= mid) {
                temp[k++] = array[i++];
            }
            while (j <= end) {
                temp[k++] = array[j++];
            }
            System.arraycopy(temp, 0, array, start, temp.length);
        }
    }

    public static void sort(int[] array) {
        ForkJoinPool forkJoinPool = new ForkJoinPool();
        forkJoinPool.invoke(new SortTask(array, 0, array.length - 1));
    }
}

代码说明：

上述代码中，我们定义了一个称为ConcurrentSort的类，其中包含了一个内部静态类SortTask。SortTask是一个继承自RecursiveAction的任务类，它负责对给定的数组进行排序。

SortTask的compute()方法是并发排序的核心。在compute()方法中，我们首先判断当前子数组的大小是否小于等于10，如果是，则使用快速排序算法对子数组进行排序。如果不是，则将当前子数组一分为二，分别创建两个新的SortTask任务进行排序，并使用invokeAll()方法并发执行这两个任务。

当两个子任务都完成后，使用merge()方法将两个已排序的子数组合并为一个完整的有序数组。merge()方法使用一个临时数组来存储合并结果，然后使用System.arraycopy()方法将临时数组复制回原始数组中的相应位置。

最后，我们提供了一个外部静态方法sort()，用于启动并发排序算法。该方法会创建一个ForkJoinPool线程池，并使用invoke()方法提交SortTask任务进行排序。

总结：

通过使用Java的fork/join框架，我们成功实现了一个并发排序算法。通过任务的划分和合并，我们可以利用多线程的优势，提高排序的速度和性能。该算法可以应用于需要快速排序大规模数据集的场景，并且可以方便地进行扩展和定制。