1. 程式人生 > >讓線程按順序執行8種方法

讓線程按順序執行8種方法

new 超過 需求 功能 並發 通過 流量 true throw

實現
我們下面需要完成這樣一個應用場景:

1.早上;2.測試人員、產品經理、開發人員陸續的來公司上班;3.產品經理規劃新需求;4.開發人員開發新需求功能;5.測試人員測試新功能。

規劃需求,開發需求新功能,測試新功能是一個有順序的,我們把thread1看做產品經理,thread2看做開發人員,thread3看做測試人員。

1.使用線程的join方法

join():是Theard的方法,作用是調用線程需等待該join()線程執行完成後,才能繼續用下運行。

如果想學習Java工程化、高性能及分布式、深入淺出。微服務、Spring,MyBatis,Netty源碼分析的朋友可以加我的Java高級交流:787707172,群裏有阿裏大牛直播講解技術,以及Java大型互聯網技術的視頻免費分享給大家。

應用場景:當一個線程必須等待另一個線程執行完畢才能執行時可以使用join方法。

package com.wwj.javabase.thread.order;
/**

  • @author wwj
  • 通過子程序join使線程按順序執行
    */
    public class ThreadJoinDemo {
    public static void main(String[] args) {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("產品經理規劃新需求");
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    thread1.join();
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    thread2.join();
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("測試人員來上班了...");
    thread3.start();
    System.out.println("產品經理來上班了...");
    thread1.start();
    System.out.println("開發人員來上班了...");
    thread2.start();
    }
    }
    運行結果

早上:
測試人員來上班了...
產品經理來上班了...
開發人員來上班了...
產品經理規劃新需求
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
2.使用主線程的join方法

這裏是在主線程中使用join()來實現對線程的阻塞。

package com.wwj.javabase.thread.order;
/**

  • @author wwj
  • 通過主程序join使線程按順序執行
    */
    public class ThreadMainJoinDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("產品經理正在規劃新需求...");
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    }
    });
    final Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("產品經理來上班了");
    System.out.println("測試人員來上班了");
    System.out.println("開發人員來上班了");
    thread1.start();
    //在父進程調用子進程的join()方法後,父進程需要等待子進程運行完再繼續運行。
    System.out.println("開發人員和測試人員休息會...");
    thread1.join();
    System.out.println("產品經理新需求規劃完成!");
    thread2.start();
    System.out.println("測試人員休息會...");
    thread2.join();
    thread3.start();
    }
    }
    運行結果

產品經理來上班了
測試人員來上班了
開發人員來上班了
開發人員和測試人員休息會...
產品經理正在規劃新需求...
產品經理新需求規劃完成!
測試人員休息會...
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
3.使用線程的wait方法

wait():是Object的方法,作用是讓當前線程進入等待狀態,同時,wait()也會讓當前線程釋放它所持有的鎖。“直到其他線程調用此對象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法”,當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)

notify()和notifyAll():是Object的方法,作用則是喚醒當前對象上的等待線程;notify()是喚醒單個線程,而notifyAll()是喚醒所有的線程。

wait(long timeout):讓當前線程處於“等待(阻塞)狀態”,“直到其他線程調用此對象的notify()方法或 notifyAll() 方法,或者超過指定的時間量”,當前線程被喚醒(進入“就緒狀態”)。

應用場景:Java實現生產者消費者的方式。

package com.wwj.javabase.thread.order;
/**

  • @author wwj
    */
    public class ThreadWaitDemo {
    private static Object myLock1 = new Object();
    private static Object myLock2 = new Object();
    /**
  • 為什麽要加這兩個標識狀態?
  • 如果沒有狀態標識,當t1已經運行完了t2才運行,t2在等待t1喚醒導致t2永遠處於等待狀態
    */
    private static Boolean t1Run = false;
    private static Boolean t2Run = false;
    public static void main(String[] args) {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    synchronized (myLock1){
    System.out.println("產品經理規劃新需求...");
    t1Run = true;
    myLock1.notify();
    }
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    synchronized (myLock1){
    try {
    if(!t1Run){
    System.out.println("開發人員先休息會...");
    myLock1.wait();
    }
    synchronized (myLock2){
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    myLock2.notify();
    }
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    }
    });
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    synchronized (myLock2){
    try {
    if(!t2Run){
    System.out.println("測試人員先休息會...");
    myLock2.wait();
    }
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("測試人員來上班了...");
    thread3.start();
    System.out.println("產品經理來上班了...");
    thread1.start();
    System.out.println("開發人員來上班了...");
    thread2.start();
    }
    }
    運行結果:這裏輸出會有很多種順序,主要是因為線程進入的順序,造成鎖住線程的順序不一致。

早上:
測試人員來上班了...
產品經理來上班了...
開發人員來上班了...
測試人員先休息會...
產品經理規劃新需求...
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
4.使用線程的線程池方法

JAVA通過Executors提供了四種線程池

單線程化線程池(newSingleThreadExecutor);
可控最大並發數線程池(newFixedThreadPool);
可回收緩存線程池(newCachedThreadPool);
支持定時與周期性任務的線程池(newScheduledThreadPool)。
單線程化線程池(newSingleThreadExecutor):優點,串行執行所有任務。

submit():提交任務。

shutdown():方法用來關閉線程池,拒絕新任務。

應用場景:串行執行所有任務。如果這個唯一的線程因為異常結束,那麽會有一個新的線程來替代它。此線程池保證所有任務的執行順序按照任務的提交順序執行。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**

  • @author wwj
  • 通過SingleThreadExecutor讓線程按順序執行
    */
    public class ThreadPoolDemo {
    static ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
    public static void main(String[] args) throws Exception {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("產品經理規劃新需求");
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    }
    });
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("產品經理來上班了");
    System.out.println("測試人員來上班了");
    System.out.println("開發人員來上班了");
    System.out.println("領導吩咐:");
    System.out.println("首先,產品經理規劃新需求...");
    executorService.submit(thread1);
    System.out.println("然後,開發人員開發新需求功能...");
    executorService.submit(thread2);
    System.out.println("最後,測試人員測試新功能...");
    executorService.submit(thread3);
    executorService.shutdown();
    }
    }
    運行結果

早上:
產品經理來上班了
測試人員來上班了
開發人員來上班了
領導吩咐:
首先,產品經理規劃新需求...
然後,開發人員開發新需求功能...
最後,測試人員測試新功能...
產品經理規劃新需求
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
5.使用線程的Condition(條件變量)方法

Condition(條件變量):通常與一個鎖關聯。需要在多個Contidion中共享一個鎖時,可以傳遞一個Lock/RLock實例給構造方法,否則它將自己生成一個RLock實例。

Condition中await()方法類似於Object類中的wait()方法。
Condition中await(long time,TimeUnit unit)方法類似於Object類中的wait(long time)方法。
Condition中signal()方法類似於Object類中的notify()方法。
Condition中signalAll()方法類似於Object類中的notifyAll()方法。
應用場景:Condition是一個多線程間協調通信的工具類,使得某個,或者某些線程一起等待某個條件(Condition),只有當該條件具備( signal 或者 signalAll方法被帶調用)時 ,這些等待線程才會被喚醒,從而重新爭奪鎖。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**

  • @author wwj
  • 使用Condition(條件變量)實現線程按順序運行
    */
    public class ThreadConditionDemo {
    private static Lock lock = new ReentrantLock();
    private static Condition condition1 = lock.newCondition();
    private static Condition condition2 = lock.newCondition();
    /**
  • 為什麽要加這兩個標識狀態?
  • 如果沒有狀態標識,當t1已經運行完了t2才運行,t2在等待t1喚醒導致t2永遠處於等待狀態
    */
    private static Boolean t1Run = false;
    private static Boolean t2Run = false;
    public static void main(String[] args) {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    lock.lock();
    System.out.println("產品經理規劃新需求");
    t1Run = true;
    condition1.signal();
    lock.unlock();
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    lock.lock();
    try {
    if(!t1Run){
    System.out.println("開發人員先休息會...");
    condition1.await();
    }
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    t2Run = true;
    condition2.signal();
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    lock.unlock();
    }
    });
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    lock.lock();
    try {
    if(!t2Run){
    System.out.println("測試人員先休息會...");
    condition2.await();
    }
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    lock.unlock();
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("測試人員來上班了...");
    thread3.start();
    System.out.println("產品經理來上班了...");
    thread1.start();
    System.out.println("開發人員來上班了...");
    thread2.start();
    }
    }
    運行結果:這裏輸出會有很多種順序,主要是因為線程進入的順序,造成鎖住線程的順序不一致

早上:
測試人員來上班了...
產品經理來上班了...
開發人員來上班了...
測試人員先休息會...
產品經理規劃新需求
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
6.使用線程的CountDownLatch(倒計數)方法

CountDownLatch:位於java.util.concurrent包下,利用它可以實現類似計數器的功能。

應用場景:比如有一個任務C,它要等待其他任務A,B執行完畢之後才能執行,此時就可以利用CountDownLatch來實現這種功能了。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**

  • @author wwj
  • 通過CountDownLatch(倒計數)使線程按順序執行
    */
    public class ThreadCountDownLatchDemo {
    /**
  • 用於判斷線程一是否執行,倒計時設置為1,執行後減1
    */
    private static CountDownLatch c1 = new CountDownLatch(1);
    /**
  • 用於判斷線程二是否執行,倒計時設置為1,執行後減1
    */
    private static CountDownLatch c2 = new CountDownLatch(1);
    public static void main(String[] args) {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("產品經理規劃新需求");
    //對c1倒計時-1
    c1.countDown();
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    //等待c1倒計時,計時為0則往下運行
    c1.await();
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    //對c2倒計時-1
    c2.countDown();
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    //等待c2倒計時,計時為0則往下運行
    c2.await();
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("測試人員來上班了...");
    thread3.start();
    System.out.println("產品經理來上班了...");
    thread1.start();
    System.out.println("開發人員來上班了...");
    thread2.start();
    }
    }
    運行結果

早上:
測試人員來上班了...
產品經理來上班了...
開發人員來上班了...
產品經理規劃新需求
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
7.使用CyclicBarrier(回環柵欄)實現線程按順序運行

CyclicBarrier(回環柵欄):通過它可以實現讓一組線程等待至某個狀態之後再全部同時執行。叫做回環是因為當所有等待線程都被釋放以後,CyclicBarrier可以被重用。我們暫且把這個狀態就叫做barrier,當調用await()方法之後,線程就處於barrier了。

如果想學習Java工程化、高性能及分布式、深入淺出。微服務、Spring,MyBatis,Netty源碼分析的朋友可以加我的Java高級交流:787707172,群裏有阿裏大牛直播講解技術,以及Java大型互聯網技術的視頻免費分享給大家。

應用場景:公司組織春遊,等待所有的員工到達集合地點才能出發,每個人到達後進入barrier狀態。都到達後,喚起大家一起出發去旅行。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
/**

  • @author wwj
  • 使用CyclicBarrier(回環柵欄)實現線程按順序運行
    */
    public class CyclicBarrierDemo {
    static CyclicBarrier barrier1 = new CyclicBarrier(2);
    static CyclicBarrier barrier2 = new CyclicBarrier(2);
    public static void main(String[] args) {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    System.out.println("產品經理規劃新需求");
    //放開柵欄1
    barrier1.await();
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    } catch (BrokenBarrierException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    //放開柵欄1
    barrier1.await();
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    //放開柵欄2
    barrier2.await();
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    } catch (BrokenBarrierException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    final Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    //放開柵欄2
    barrier2.await();
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    } catch (BrokenBarrierException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("測試人員來上班了...");
    thread3.start();
    System.out.println("產品經理來上班了...");
    thread1.start();
    System.out.println("開發人員來上班了...");
    thread2.start();
    }
    }
    運行結果

早上:
測試人員來上班了...
產品經理來上班了...
開發人員來上班了...
產品經理規劃新需求
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
8.使用Sephmore(信號量)實現線程按順序運行

Sephmore(信號量):Semaphore是一個計數信號量,從概念上將,Semaphore包含一組許可證,如果有需要的話,每個acquire()方法都會阻塞,直到獲取一個可用的許可證,每個release()方法都會釋放持有許可證的線程,並且歸還Semaphore一個可用的許可證。然而,實際上並沒有真實的許可證對象供線程使用,Semaphore只是對可用的數量進行管理維護。

acquire():當前線程嘗試去阻塞的獲取1個許可證,此過程是阻塞的,當前線程獲取了1個可用的許可證,則會停止等待,繼續執行。

release():當前線程釋放1個可用的許可證。

應用場景:Semaphore可以用來做流量分流,特別是對公共資源有限的場景,比如數據庫連接。假設有這個的需求,讀取幾萬個文件的數據到數據庫中,由於文件讀取是IO密集型任務,可以啟動幾十個線程並發讀取,但是數據庫連接數只有10個,這時就必須控制最多只有10個線程能夠拿到數據庫連接進行操作。這個時候,就可以使用Semaphore做流量控制。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**

  • @author wwj
  • 使用Sephmore(信號量)實現線程按順序運行
    */
    public class SemaphoreDemo {
    private static Semaphore semaphore1 = new Semaphore(1);
    private static Semaphore semaphore2 = new Semaphore(1);
    public static void main(String[] args) {
    final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    System.out.println("產品經理規劃新需求");
    semaphore1.release();
    }
    });
    final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    semaphore1.acquire();
    System.out.println("開發人員開發新需求功能");
    semaphore2.release();
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {@Override
    br/>@Override
    try {
    semaphore2.acquire();
    thread2.join();
    semaphore2.release();
    System.out.println("測試人員測試新功能");
    } catch (InterruptedException e) {
    e.printStackTrace();
    }
    }
    });
    System.out.println("早上:");
    System.out.println("測試人員來上班了...");
    thread3.start();
    System.out.println("產品經理來上班了...");
    thread1.start();
    System.out.println("開發人員來上班了...");
    thread2.start();
    }
    }
    運行結果

早上:
測試人員來上班了...
產品經理來上班了...
開發人員來上班了...
產品經理規劃新需求
開發人員開發新需求功能
測試人員測試新功能
總結
看完了這麽多種方法,是不是對多線程有了更深入的了解呢?不妨自己試試吧(代碼拷貝均可運行)

使用的場景還有很多,根據開發需求場景,選擇合適的方法,達到事半功倍的效果。

歡迎工作一到八年的Java工程師朋友們加入Java高級交流:787707172

本群提供免費的學習指導 架構資料 以及免費的解答

不懂得問題都可以在本群提出來 之後還會有直播平臺和講師直接交流噢

讓線程按順序執行8種方法