Master-Worker模式是常用的并行模式之一，它的核心思想是：系统由两类进程协同工作，即Master进程和Worker进程，Master负责接收和分配任务，Wroker负责处理子任务。当各个Worker进程将子任务处理完成后，将结果返回给Master进程，由Master进程进行汇总，从而得到最终的结果，其具体处理过程如下图所示。
Master进程为主要进程，它维护一个Worker进程队列、子任务队列和子结果集。Worker进程队列中的Worker进程不停从任务队列中提取要处理的子任务，并将结果写入结果集。
Worker类的Java实现
[java] view plain copy import java.util.Map; import java.util.Queue; public class Worker implements Runnable { //任务队列 protected Queue<Object> workQueue; //子任务处理结果集 protected Map<String, Object> resultMap; public void setWorkQueue(Queue<Object> workQueue) { this.workQueue = workQueue; } public void setResultMap(Map<String, Object> resultMap) { this.resultMap = resultMap; } //子任务处理的逻辑，在这里不作具体实现，由子类实现 public Object handle(Object input) { return input; } @Override public void run() { while(true) { //获取子任务 Object input = workQueue.poll(); if(input == null) break; //处理子任务 Object re = handle(input); //将处理结果写入结果集 resultMap.put(Integer.toString(input.hashCode()), re); } } } Master类的Java实现 [java] view plain copy import java.util.HashMap; import java.util.Map; import java.util.Queue; import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap; import java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue; public class Master { //任务队列 protected Queue<Object> workQueue = new ConcurrentLinkedQueue<Object>(); //Worker进程队列 protected Map<String, Thread> threadMap = new HashMap<String, Thread>(); //子任务处理结果集 protected Map<String, Object> resultMap = new ConcurrentHashMap<String, Object>(); public Master(Worker worker, int countWorker) { worker.setWorkQueue(workQueue); worker.setResultMap(resultMap); for(int i=0; i<countWorker; i++) { threadMap.put(Integer.toString(i), new Thread(worker, Integer.toString(i))); } } //是否所有的子任务都介绍了 public boolean isComplete() { for(Map.Entry<String, Thread> entry : threadMap.entrySet()) { if(entry.getValue().getState() != Thread.State.TERMINATED) //存在为完成的线程 return false; } return true; } //提交一个子任务 public void submit(Object job) { workQueue.add(job); } //返回子任务结果集 public Map<String, Object> getResultMap() { return resultMap; } //执行所有Worker进程，进行处理 public void execute() { for(Map.Entry<String, Thread> entry : threadMap.entrySet()) { entry.getValue().start(); } } }利用Master-Worker模式实现计算立方和的应用。计算1^3+2^3+3^3+…+100^3。
这个计算任务被划分成100个子任务，每个任务仅仅用于计算单独的立方和。
Worker的子类
[java] view plain copy public class PlusWorker extends Worker { //求立方和 @Override public Object handle(Object input) { int i = (Integer)input; return i * i * i; } } 运行运行的调用函数如下。在主函数中首先通过Master类创建4个Worker工作进程和Worker工作实例PlusWorker。在提交了100个子任务后，边开始子任务的计算。这些子任务中由这4个进程共同完成。Master不用等待所有Worker计算完成才开始汇总，而是子任务在计算的过程中，Master就开始汇总了。
[java] view plain copy import java.util.Map; import java.util.Set; public class Application { public static void main(String[] args) { //固定使用4个Workde Master master = new Master(new PlusWorker(), 4); for(int i=1; i<=100; i++) //提交100个子任务 master.submit(i); master.execute(); //开始计算 Map<String, Object> resultMap = master.getResultMap(); int re = 0; //最终计算结果保存在此 //不需要等待所有Worker都执行完即可 while(true) { Set<String> keys = resultMap.keySet(); //开始计算最终结果 String key = null; for(String k : keys) { key = k; break; } Integer i = null; if(key != null) i = (Integer)resultMap.get(key); if(i != null) re += i; //最终结果 if(key != null) resultMap.remove(key); //移除已被计算过的项目 if(master.isComplete() && resultMap.size()==0) break; } System.out.println(re); } } 运行结果如下：本文完。转载请注明出处。 参考文献 葛一鸣，Java程序性能优化．清华大学出版社．
