Java多线程--让主线程等待所有子线程执行完毕

2022-12-06 17:37:19

数据量很大百万条记录,因此考虑到要用多线程并发执行,在写的过程中又遇到问题,我想统计所有子进程执行完毕总共的耗时,在第一个子进程创建前记录当前时间用System.currentTimeMillis()在最后一个子进程结束后记录当前时间,两次一减得到的时间差即为总共的用时,代码如下

long tStart = System.currentTimeMillis();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始");//打印开始标记
for (int ii = 0; ii < threadNum; ii++) {//开threadNum个线程
Runnable r = new Runnable(){
@Override
public void run(){
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始");
//做一些事情... ...
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束.");
}
}
Thread t = new Thread(r);
t.start();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束.");//打印结束标记
long tEnd = System.currentTimeMillis();
System.out.println("总共用时:"+ (tEnd - tStart) + "millions");

结果是几乎在for循环结束的瞬间就执行了主线程打印总共用时的语句,原因是所有的子线程是并发执行的,它们运行时主线程也在运行,这就引出了一个问题即本文标题如何"让主线程等待所有子线程执行完毕"。试过在每个子线程开始后加上t.join(),结果是所有线程都顺序执行,这就失去了并发的意义了,显然不是我想要的。
网上Google了很久也没有找到解决方案,难道就没有人遇到过这种需求吗?还是这个问题太简单了?无耐只得自己想办法了...
最后我的解决办法是,自定义一个ImportThread类继承自java.lang.Thread,重载run()方法,用一个List属性保存所有产生的线程,这样只要判断这个List是否为空就知道还有没有子线程没有执行完了,类代码如下：

public class ImportThread extends Thread {
private static List<Thread> runningThreads = new ArrayList<Thread>();
public ImportThread() {
}
@Override
public void run() {
regist(this);//线程开始时注册
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始...");//打印开始标记
//做一些事情... ...
unRegist(this);//线程结束时取消注册
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束.");//打印结束标记
}
public void regist(Thread t){
synchronized(runningThreads){
runningThreads.add(t);
}
}
public void unRegist(Thread t){
synchronized(runningThreads){
runningThreads.remove(t);
}
}
public static boolean hasThreadRunning() {
return (runningThreads.size() > 0);//通过判断runningThreads是否为空就能知道是否还有线程未执行完
}
}

主线程中代码：

long tStart = System.currentTimeMillis();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始");//打印开始标记
for (int ii = 0; ii < threadNum; ii++) {//开threadNum个线程
Thread t = new ImportThread();
t.start();
}
while(true){//等待所有子线程执行完
if(!ImportThread.hasThreadRunning()){
break;
}
Thread.sleep(500);
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束.");//打印结束标记
long tEnd = System.currentTimeMillis();
System.out.println("总共用时:"+ (tEnd - tStart) + "millions");

打印的结果是：
            main开始
            Thread-1开始...
            Thread-5开始...
            Thread-0开始...
            Thread-2开始...
            Thread-3开始...
            Thread-4开始...
            Thread-5结束.
            Thread-4结束.
            Thread-2结束.
            Thread-0结束.
            Thread-3结束.
            Thread-1结束.
            main结束.
            总共用时:20860millions
    可以看到main线程是等所有子线程全部执行完后才开始执行的。
    ==================================================以下为第二次编辑===============================================
    上面的方法有一个隐患:如果线程1开始并且结束了,而其他线程还没有开始此时runningThreads的size也为0,主线程会以为所有线程都执行完了。解决办法是用一个非简单类型的计数器来取代List型的runningThreads,并且在线程创建之前就应该设定好计数器的值。
    MyCountDown类

public class MyCountDown {
private int count;
public MyCountDown(int count){
this.count = count;
}
public synchronized void countDown(){
count--;
}
public synchronized boolean hasNext(){
return (count > 0);
}
public int getCount() {
return count;
}
public void setCount(int count) {
this.count = count;
}
}

ImportThread类

public class ImportThread extends Thread {
private MyCountDown c;
public ImportThread(MyCountDown c) {
this.c = c;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始...");//打印开始标记
//Do something
c.countDown();//计时器减1
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束. 还有" + c.getCount() + " 个线程");//打印结束标记
}
}

主线程中

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始");//打印开始标记
MyCountDown c = new MyCountDown(threadNum);//初始化countDown
for (int ii = 0; ii < threadNum; ii++) {//开threadNum个线程
Thread t = new ImportThread(c);
t.start();
}
while(true){//等待所有子线程执行完
if(!c.hasNext()) break;
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束.");//打印结束标记

打印结果:
            main开始
            Thread-2开始...
            Thread-1开始...
            Thread-0开始...
            Thread-3开始...
            Thread-5开始...
            Thread-4开始...
            Thread-5结束. 还有5 个线程
            Thread-1结束. 还有4 个线程
            Thread-4结束. 还有3 个线程
            Thread-2结束. 还有2 个线程
            Thread-3结束. 还有1 个线程
            Thread-0结束. 还有0 个线程
            main结束.
    更简单的方法:使用java.util.concurrent.CountDownLatch代替MyCountDown,用await()方法代替while(true){...}
    ImportThread类

public class ImportThread extends Thread {
private CountDownLatch threadsSignal;
public ImportThread(CountDownLatch threadsSignal) {
this.threadsSignal = threadsSignal;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始...");
//Do somethings
threadsSignal.countDown();//线程结束时计数器减1
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束. 还有" + threadsSignal.getCount() + " 个线程");
}
}

主线程中

CountDownLatch threadSignal = new CountDownLatch(threadNum);//初始化countDown
for (int ii = 0; ii < threadNum; ii++) {//开threadNum个线程
final Iterator<String> itt = it.get(ii);
Thread t = new ImportThread(itt,sql,threadSignal);
t.start();
}
threadSignal.await();//等待所有子线程执行完
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束.");//打印结束标记

打印结果:
            main开始
            Thread-1开始...
            Thread-0开始...
            Thread-2开始...
            Thread-3开始...
            Thread-4开始...
            Thread-5开始...
            Thread-0结束. 还有5 个线程
            Thread-1结束. 还有4 个线程
            Thread-4结束. 还有3 个线程
            Thread-2结束. 还有2 个线程
            Thread-5结束. 还有1 个线程
            Thread-3结束. 还有0 个线程
            main结束.

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