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java如何等待子线程执行结束

主线程等待所有子线程执行完成之后,再继续往下执行的解决方案


  1. public class Testthread extends Thread
  2. {
  3. public void run()
  4. {
  5. Sy() + "子线程开始");
  6. try
  7. {
  8. // 子线程休眠五秒
  9. T(5000);
  10. }
  11. catch (InterruptedException e)
  12. {
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. Sy() + "子线程结束");
  16. }
  17. }

首先是一个线程,它执行完成需要5秒。

1、主线程等待一个子线程


  1. public class Main
  2. {
  3. public static void main(String[] args)
  4. {
  5. long start = Sy();
  6. Thread thread = new TestThread();
  7. ();
  8. long end = Sy();
  9. Sy("子线程执行时长:" + (end - start));
  10. }
  11. }

在主线程中,需要等待子线程执行完成。但是执行上面的main发现并不是想要的结果:

子线程执行时长:0

Thread-0子线程开始

Thread-0子线程结束

很明显主线程和子线程是并发执行的,主线程并没有等待。

对于只有一个子线程,如果主线程需要等待子线程执行完成,再继续向下执行,可以使用Thread的join()方法

join()方法会阻塞主线程继续向下执行


  1. public class Main
  2. {
  3. public static void main(String[] args)
  4. {
  5. long start = Sy();
  6. Thread thread = new TestThread();
  7. ();
  8. try
  9. {
  10. ();
  11. }
  12. catch (InterruptedException e)
  13. {
  14. e.printStackTrace();
  15. }
  16. long end = Sy();
  17. Sy("子线程执行时长:" + (end - start));
  18. }
  19. }

执行结果:

Thread-0子线程开始

Thread-0子线程结束

子线程执行时长:5000

注意:join()要在start()方法之后调用。

2、主线程等待多个子线程

比如主线程需要等待5个子线程

这5个线程之间是并发执行


  1. public class Main
  2. {
  3. public static void main(String[] args)
  4. {
  5. long start = Sy();
  6. for(int i = 0; i < 5; i++)
  7. {
  8. Thread thread = new TestThread();
  9. ();
  10. try
  11. {
  12. ();
  13. }
  14. catch (InterruptedException e)
  15. {
  16. e.printStackTrace();
  17. }
  18. }
  19. long end = Sy();
  20. Sy("子线程执行时长:" + (end - start));
  21. }
  22. }

在上面的代码套上一个for循环,执行结果:

Thread-0子线程开始

Thread-0子线程结束

Thread-1子线程开始

Thread-1子线程结束

Thread-2子线程开始

Thread-2子线程结束

Thread-3子线程开始

Thread-3子线程结束

Thread-4子线程开始

Thread-4子线程结束

子线程执行时长:25000

由于()阻塞了主线程继续执行,导致for循环一次就需要等待一个子线程执行完成,而下一个子线程不能立即start(),5个子线程不能并发。

要想子线程之间能并发执行,那么需要在所有子线程start()后,在执行所有子线程的join()方法。


  1. public class Main
  2. {
  3. public static void main(String[] args)
  4. {
  5. long start = Sy();
  6. List<Thread> list = new ArrayList<Thread>();
  7. for(int i = 0; i < 5; i++)
  8. {
  9. Thread thread = new TestThread();
  10. ();
  11. li(thread);
  12. }
  13. try
  14. {
  15. for(Thread thread : list)
  16. {
  17. ();
  18. }
  19. }
  20. catch (InterruptedException e)
  21. {
  22. e.printStackTrace();
  23. }
  24. long end = Sy();
  25. Sy("子线程执行时长:" + (end - start));
  26. }
  27. }

执行结果:

Thread-0子线程开始

Thread-3子线程开始

Thread-1子线程开始

Thread-2子线程开始

Thread-4子线程开始

Thread-3子线程结束

Thread-0子线程结束

Thread-2子线程结束

Thread-1子线程结束

Thread-4子线程结束

子线程执行时长:5000

3、主线程等待多个子线程(CountDownLatch实现)

CountDownLatch是Java.u中的一个同步辅助类,可以把它看做一个倒数计数器,就像神舟十号发射时倒数:10,9,8,7….2,1,0,走你。初始化时先设置一个倒数计数初始值,每调用一次countDown()方法,倒数值减一,await()方法会阻塞当前进程,直到倒数至0。

同样还是主线程等待5个并发的子线程。修改上面的代码,在主线程中,创建一个初始值为5的CountDownLatch,并传给每个子线程,在每个子线程最后调用countDown()方法对倒数器减1,当5个子线程等执行完成,那么CountDownLatch也就倒数完成,主线程调用await()方法等待5个子线程执行完成。

修改MyThread接收传入的CountDownLatch:


  1. public class TestThread extends Thread
  2. {
  3. private CountDownLatch countDownLatch;
  4. public TestThread(CountDownLatch countDownLatch)
  5. {
  6. = countDownLatch;
  7. }
  8. public void run()
  9. {
  10. Sy() + "子线程开始");
  11. try
  12. {
  13. // 子线程休眠五秒
  14. T(5000);
  15. }
  16. catch (InterruptedException e)
  17. {
  18. e.printStackTrace();
  19. }
  20. Sy() + "子线程结束");
  21. // 倒数器减1
  22. coun();
  23. }
  24. }

修改main:


  1. public class Main
  2. {
  3. public static void main(String[] args)
  4. {
  5. long start = Sy();
  6. // 创建一个初始值为5的倒数计数器
  7. CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(5);
  8. for(int i = 0; i < 5; i++)
  9. {
  10. Thread thread = new TestThread(countDownLatch);
  11. ();
  12. }
  13. try
  14. {
  15. // 阻塞当前线程,直到倒数计数器倒数到0
  16. coun();
  17. }
  18. catch (InterruptedException e)
  19. {
  20. e.printStackTrace();
  21. }
  22. long end = Sy();
  23. Sy("子线程执行时长:" + (end - start));
  24. }
  25. }

执行结果:

Thread-0子线程开始

Thread-2子线程开始

Thread-1子线程开始

Thread-3子线程开始

Thread-4子线程开始

Thread-2子线程结束

Thread-4子线程结束

Thread-1子线程结束

Thread-0子线程结束

Thread-3子线程结束

子线程执行时长:5000

注意:如果子线程中会有异常,那么coun()应该写在finally里面,这样才能保证异常后也能对计数器减1,不会让主线程永远等待。

另外,await()方法还有一个实用的重载方法:public booleanawait(long timeout, TimeUnit unit),设置超时时间。

例如上面的代码,想要设置超时时间10秒,到了10秒无论是否倒数完成到0,都会不再阻塞主线程。返回值是boolean类型,如果是超时返回false,如果计数到达0没有超时返回true。


  1. // 设置超时时间为10秒
  2. boolean timeoutFlag = coun(10,TimeUnit.SECONDS);
  3. if(timeoutFlag)
  4. {
  5. Sy("所有子线程执行完成");
  6. }
  7. else
  8. {
  9. Sy("超时");
  10. }

4、主线程等待线程池

Java线程池java.u.executorService是很好用的多线程管理方式。ExecutorService的一个方法boolean awaitTermination(long timeout, TimeUnit unit),即阻塞主线程,等待线程池的所有线程执行完成,用法和上面所说的CountDownLatch的public boolean await(long timeout,TimeUnit unit)类似,参数设置一个超时时间,返回值是boolean类型,如果超时返回false,如果线程池中的线程全部执行完成,返回true。

由于ExecutorService没有类似CountDownLatch的无参数的await()方法,只能通过awaitTermination来实现主线程等待线程池。


  1. public class Main
  2. {
  3. public static void main(String[] args)
  4. {
  5. long start = Sy();
  6. // 创建一个同时允许两个线程并发执行的线程池
  7. ExecutorService executor = Execu(2);
  8. for(int i = 0; i < 5; i++)
  9. {
  10. Thread thread = new TestThread();
  11. execu(thread);
  12. }
  13. execu();
  14. try
  15. {
  16. // awaitTermination返回false即超时会继续循环,返回true即线程池中的线程执行完成主线程跳出循环往下执行,每隔10秒循环一次
  17. while (!execu(10, TimeUnit.SECONDS));
  18. }
  19. catch (InterruptedException e)
  20. {
  21. e.printStackTrace();
  22. }
  23. long end = Sy();
  24. Sy("子线程执行时长:" + (end - start));
  25. }
  26. }

执行结果:

Thread-0子线程开始

Thread-1子线程开始

Thread-0子线程结束

Thread-2子线程开始

Thread-1子线程结束

Thread-3子线程开始

Thread-2子线程结束

Thread-4子线程开始

Thread-3子线程结束

Thread-4子线程结束

子线程执行时长:15000

另外,while(!execu())也可以替代上面的while (!execu(10,TimeUnit.SECONDS)),isTerminated()是用来判断线程池是否执行完成。但是二者比较我认为还是awaitTermination更好,它有一个超时时间可以控制每隔多久循环一次,而不是一直在循环来消耗性能。

5.其它方案参考:

解决方案1:

基本思路是这样:

每个SubThread子线程类实例有个自己的状态99-初始化 0-执行成功 1-执行失败,当执行完毕之后,将状态修改为0或者1

MainThread主线程类中有个List,用来登记所有子线程。子线程的创建通过主线程来创建,每次创建之后,都会将子线程添加到List中。

所有子线程创建完成之后,通过主线程的start方法启动所有子线程,并通过一个while循环来遍历List中的所有子线程的状态,

判断是否存在状态为99的,如果没有,则便是全部子线程执行完毕


  1. /**
  2. * 子线程类
  3. * @author Administrator
  4. *
  5. */
  6. public class SubThread implements Runnable{
  7. private int status = 99; //99-初始化 0-执行成功 1-执行失败
  8. public void run() {
  9. Sy("开始执行...");
  10. try{
  11. T(2000);
  12. }catch(Exception e){
  13. e.printStackTrace();
  14. }
  15. status=0;
  16. Sy("执行完毕...");
  17. }
  18. public int getStatus() {
  19. return status;
  20. }
  21. public void setStatus(int status) {
  22. = status;
  23. }
  24. }

  1. /**
  2. * 主线程类
  3. * @author Administrator
  4. *
  5. */
  6. public class MainThread {
  7. private List<SubThread> subThreadList = new ArrayList<SubThread>();
  8. /**
  9. * 创建子线程
  10. * @return
  11. */
  12. public SubThread createSubThread(){
  13. SubThread subThread = new SubThread();
  14. subThreadLi(new SubThread());
  15. return subThread;
  16. }
  17. public boolean start(){
  18. for(SubThread subThread : subThreadList){
  19. new Thread(subThread).start();
  20. }
  21. /**
  22. * 监控所有子线程是否执行完毕
  23. */
  24. boolean continueFlag = true;
  25. while(continueFlag){
  26. for(SubThread subThread : subThreadList){
  27. i()==99){
  28. continueFlag = true;
  29. break;
  30. }
  31. continueFlag = false;
  32. }
  33. }
  34. /**
  35. * 判断子线程的执行结果
  36. */
  37. boolean result = true;
  38. for(SubThread subThread : subThreadList){
  39. i()!=0){
  40. result = false;
  41. break;
  42. }
  43. }
  44. return result;
  45. }
  46. }

测试代码:


  1. public static void main(String[] args) {
  2. MainThread main = new MainThread();
  3. main.createSubThread();
  4. main.createSubThread();
  5. main.createSubThread();
  6. boolean result = main.start();
  7. Sy(result);
  8. }

解决方案2:

通过计数器方式解决。基本思路如下:

计数器类CountLauncher负责记录正在执行的子线程的总数,所有的子线程共享该计数器类对象,当子线程执行完毕之后,调用计数器的counDown()方法进行计数器减1.

主线程通过计数器类来判断是否所有子线程都执行完毕。


  1. /**
  2. * 计数器类
  3. * @author Administrator
  4. *
  5. */
  6. public class CountLauncher {
  7. private int count;
  8. public CountLauncher(int count){
  9. = count;
  10. }
  11. public synchronized void countDown(){
  12. count --;
  13. }
  14. public int getCount() {
  15. return count;
  16. }
  17. public void setCount(int count) {
  18. = count;
  19. }
  20. }

  1. /**
  2. * 子线程类
  3. * @author Administrator
  4. *
  5. */
  6. public class SubThread implements Runnable{
  7. /**
  8. * 计数器类对象实例
  9. */
  10. private CountLauncher countLauncher;
  11. private int status = 99; //99-初始化 0-执行成功 1-执行失败
  12. public void run() {
  13. Sy("开始执行...");
  14. try{
  15. T(2000);
  16. }catch(Exception e){
  17. e.printStackTrace();
  18. }
  19. status=0;
  20. Sy("执行完毕...");
  21. coun();
  22. }
  23. public int getStatus() {
  24. return status;
  25. }
  26. public void setStatus(int status) {
  27. = status;
  28. }
  29. public CountLauncher getCountLauncher() {
  30. return countLauncher;
  31. }
  32. public void setCountLauncher(CountLauncher countLauncher) {
  33. Launcher = countLauncher;
  34. }
  35. }

  1. /**
  2. * 主线程类
  3. * @author Administrator
  4. *
  5. */
  6. public class MainThread {
  7. private List<SubThread> subThreadList = new ArrayList<SubThread>();
  8. /**
  9. * 创建子线程
  10. * @return
  11. */
  12. public synchronized SubThread createSubThread(){
  13. SubThread subThread = new SubThread();
  14. subThreadLi(new SubThread());
  15. return subThread;
  16. }
  17. public boolean start(){
  18. CountLauncher countLauncher = new CountLauncher());
  19. for(SubThread subThread : subThreadList){
  20. (countLauncher);
  21. new Thread(subThread).start();
  22. }
  23. while()>0){
  24. Sy());
  25. }
  26. /**
  27. * 判断子线程的执行结果
  28. */
  29. boolean result = true;
  30. for(SubThread subThread : subThreadList){
  31. i()!=0){
  32. result = false;
  33. break;
  34. }
  35. }
  36. return result;
  37. }
  38. /**
  39. * 测试实例
  40. */
  41. public static void main(String[] args) {
  42. MainThread main = new MainThread();
  43. main.createSubThread();
  44. main.createSubThread();
  45. main.createSubThread();
  46. boolean result = main.start();
  47. Sy(result);
  48. }
  49. }

六.总结

解决方案(推荐):

使用的是Java自带的计数器类java.u.CountDownLatch。

还有一点就是不需要在主线程中通过while来监控所有子线程,是否通过调用它的await方法进行等待所有子线程的执行完毕。

使用计数器时,需要注意的一点是:子线程中调用countDown()方法时一定要放在最后来执行,否则会出现子线程未执行完毕,主线程就开始往下执行了。因为一定计数器为0,就会自动唤醒主线程的。

责任编辑: 鲁达

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