Java多线程按指定顺序同步执行

笔者今天看到一个有趣的面试题,如何让多个线程按照既定的顺序依次执行?比如每个线程输出一个整数,

那么期望就是这样的:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9. 而不是0,2,4,1,3,5,8,7,9,6

乍一看,这不是反人性的考题吗?多线程本来就以乱序执行出名的。稍加思索,想到3种解决方案,分别用代码实现之。

方法1 使用newSingleThreadExecutor

newSingleThreadExecutor返回仅仅包含一个线程的线程池,将多个任务交给此Executor时,这个线程池处理完一个任务后接着处理下一个任务,这样就保证了执行顺序,先提交先执行。如果当前线程意外终止,会创建一个新线程继续执行任务。

示例代码如下:

ExecutorService pool = Executors.newSingleThreadExecutor();
    for(int i=0;i<1000;++i) {
      final int number = i;
      pool.execute(()-> {
        System.out.println("I am " + number);
      } );
    }
pool.shutdown();

方法2 使用join方法

When we call this method using a thread object, it suspends the execution of the calling thread until the object called finishes its execution.

英语原版其实很拗口,不好理解。简单点说,就是某个线程A调用join,其他线程就要乖乖等A执行完毕才能执行。

示例代码如下:

public class Worker implements Runnable {

  private int number;
  public Worker(int i) {
    number = i;
  }

  @Override
  public synchronized void run() {
    System.out.println("I am " + number);
  }
}
public class TestWorker {

  public static void main(String[] args) {

    for(int j=0;j<1000;++j) {
      Thread thread = new Thread(new Worker(j));
      thread.start();
      try {
        thread.join();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
  }
}

方法3 使用ThreadPoolExecutor,设置它的核心线程数为1

我们先分析一下ThreadPoolExecutor,其构造函数如下

public ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,
               int maximumPoolSize,
               long keepAliveTime,
               TimeUnit unit,
               BlockingQueue<Runnable> workQueue,
               ThreadFactory threadFactory,
               RejectedExecutionHandler handler)

各个参数含义如下:

1、corePoolSize, 核心线程数,建议和cpu的核心数一样,当有任务提交,检测当前线程池内的线程数小于corePoolSize的话,新建线程执行任务,直到达到corePoolSize。线程池内的线程数大于等于corePoolSize时,将任务放入workQueue等待。

2、maximumPoolSize,允许线程池内最大线程数,当队列满了之后,如果线程池内的线程数小于maximumPoolSize新建线程,如果大于等于执行拒绝策略。

3、keepAliveTime,线程最大空闲时间,如果设置60s,那么线程空闲60s后自动结束。

unit,时间单位分钟,秒等等。

4、workQueue,线程数超过corePoolSize存放任务的地方。

5、threadFactory,线程工厂,默认的即可。

6、handler,拒绝策略,分4种,AbortPolicy直接抛出异常、DiscardPolicy悄悄抛弃不执行、CallerRunsPolicy(调用者运行):该策略既不会抛弃任务也不会抛出异常,而是将这个任务退回给调用者,从而降低新任务的流量;、DiscardOldestPolicy(抛弃最旧的)

示例代码如下:

ExecutorService pool = new ThreadPoolExecutor(1, 1000, 300, TimeUnit.SECONDS,
        new LinkedBlockingQueue<Runnable>(1000),Executors.defaultThreadFactory(),
        new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());
    for(int i=0;i<1000;++i) {
      final int number = i;
      pool.execute(()-> {
        System.out.println("I am " + number);
      } );
    }
pool.shutdown();

4. 执行结果

I am 0
I am 1
I am 2
I am 3
I am 4
I am 5
I am 6
I am 7
I am 8
I am 9
I am 10

。。。

I am 990
I am 991
I am 992
I am 993
I am 994
I am 995
I am 996
I am 997
I am 998
I am 999

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

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