Java主线程等待子线程、线程池
首先是一個線程,它執行完成需要5秒。
1、主線程等待一個子線程
public class Main { public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); Thread thread = new TestThread(); thread.start(); long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("子線程執行時長:" + (end - start)); } }在主線程中,需要等待子線程執行完成。但是執行上面的main發現并不是想要的結果:
子線程執行時長:0 Thread-0子線程開始 Thread-0子線程結束很明顯主線程和子線程是并發執行的,主線程并沒有等待。
對于只有一個子線程,如果主線程需要等待子線程執行完成,再繼續向下執行,可以使用Thread的join()方法。join()方法會阻塞主線程繼續向下執行。
public class Main { public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); Thread thread = new TestThread(); thread.start(); try { thread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("子線程執行時長:" + (end - start)); } }執行結果:
Thread-0子線程開始 Thread-0子線程結束 子線程執行時長:5000注意:join()要在start()方法之后調用。
2、主線程等待多個子線程
比如主線程需要等待5個子線程。這5個線程之間是并發執行。
public class Main { public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); for(int i = 0; i < 5; i++) { Thread thread = new TestThread(); thread.start(); try { thread.join(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("子線程執行時長:" + (end - start)); } }在上面的代碼套上一個for循環,執行結果:
Thread-0子線程開始 Thread-0子線程結束 Thread-1子線程開始 Thread-1子線程結束 Thread-2子線程開始 Thread-2子線程結束 Thread-3子線程開始 Thread-3子線程結束 Thread-4子線程開始 Thread-4子線程結束 子線程執行時長:25000由于thread.join()阻塞了主線程繼續執行,導致for循環一次就需要等待一個子線程執行完成,而下一個子線程不能立即start(),5個子線程不能并發。
要想子線程之間能并發執行,那么需要在所有子線程start()后,在執行所有子線程的join()方法。
public class Main { public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); List<Thread> list = new ArrayList<Thread>(); for(int i = 0; i < 5; i++) { Thread thread = new TestThread(); thread.start(); list.add(thread); } try { for(Thread thread : list) { thread.join(); } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("子線程執行時長:" + (end - start)); } }執行結果:
Thread-0子線程開始 Thread-3子線程開始 Thread-1子線程開始 Thread-2子線程開始 Thread-4子線程開始 Thread-3子線程結束 Thread-0子線程結束 Thread-2子線程結束 Thread-1子線程結束 Thread-4子線程結束 子線程執行時長:50003、主線程等待多個子線程(CountDownLatch實現)
CountDownLatch是Java.util.concurrent中的一個同步輔助類,可以把它看做一個倒數計數器,就像神舟十號發射時倒數:10,9,8,7….2,1,0,走你。初始化時先設置一個倒數計數初始值,每調用一次countDown()方法,倒數值減一,await()方法會阻塞當前進程,直到倒數至0。
同樣還是主線程等待5個并發的子線程。修改上面的代碼,在主線程中,創建一個初始值為5的CountDownLatch,并傳給每個子線程,在每個子線程最后調用countDown()方法對倒數器減1,當5個子線程等執行完成,那么CountDownLatch也就倒數完成,主線程調用await()方法等待5個子線程執行完成。
修改MyThread接收傳入的CountDownLatch:
public class TestThread extends Thread { private CountDownLatch countDownLatch; public TestThread(CountDownLatch countDownLatch) { this.countDownLatch = countDownLatch; } public void run() { System.out.println(this.getName() + "子線程開始"); try { // 子線程休眠五秒 Thread.sleep(5000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(this.getName() + "子線程結束"); // 倒數器減1 countDownLatch.countDown(); } }修改main:
public class Main { public static void main(String[] args) { long start = System.currentTimeMillis(); // 創建一個初始值為5的倒數計數器 CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5); for(int i = 0; i < 5; i++) { Thread thread = new TestThread(countDownLatch); thread.start(); } try { // 阻塞當前線程,直到倒數計數器倒數到0 countDownLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } long end = System.currentTimeMillis(); System.out.println("子線程執行時長:" + (end - start)); } }執行結果:
Thread-0子線程開始 Thread-2子線程開始 Thread-1子線程開始 Thread-3子線程開始 Thread-4子線程開始 Thread-2子線程結束 Thread-4子線程結束 Thread-1子線程結束 Thread-0子線程結束 Thread-3子線程結束 子線程執行時長:5000注意:如果子線程中會有異常,那么countDownLatch.countDown()應該寫在finally里面,這樣才能保證異常后也能對計數器減1,不會讓主線程永遠等待。
另外,await()方法還有一個實用的重載方法:public booleanawait(long timeout, TimeUnit unit),設置超時時間。
例如上面的代碼,想要設置超時時間10秒,到了10秒無論是否倒數完成到0,都會不再阻塞主線程。返回值是boolean類型,如果是超時返回false,如果計數到達0沒有超時返回true。
4、主線程等待線程池
Java線程池java.util.concurrent.ExecutorService是很好用的多線程管理方式。ExecutorService的一個方法boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit),即阻塞主線程,等待線程池的所有線程執行完成,用法和上面所說的CountDownLatch的public boolean await(long timeout,TimeUnit unit)類似,參數設置一個超時時間,返回值是boolean類型,如果超時返回false,如果線程池中的線程全部執行完成,返回true。
由于ExecutorService沒有類似CountDownLatch的無參數的await()方法,只能通過awaitTermination來實現主線程等待線程池。
執行結果:
Thread-0子線程開始 Thread-1子線程開始 Thread-0子線程結束 Thread-2子線程開始 Thread-1子線程結束 Thread-3子線程開始 Thread-2子線程結束 Thread-4子線程開始 Thread-3子線程結束 Thread-4子線程結束 子線程執行時長:15000另外,while(!executor.isTerminated())也可以替代上面的while (!executor.awaitTermination(10,TimeUnit.SECONDS)),isTerminated()是用來判斷線程池是否執行完成。但是二者比較我認為還是awaitTermination更好,它有一個超時時間可以控制每隔多久循環一次,而不是一直在循環來消耗性能。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java主线程等待子线程、线程池的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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