java线程池中的线程执行完毕,线程池获取正在执行任务对象
00-1010未判断的问题方法1: Isterminated缺陷分析扩展:线程池的所有状态方法2: GetCompleteTaskCount方法描述优缺点分析方法3:倒计时锁存器优缺点分析方法4:循环屏障方法描述优缺点分析总结前言:
在许多场景中,我们需要等待线程池中的所有任务完成,然后再进行下一步。对于Thread Thread来说,很容易实现,通过增加一个join方法就可以解决。但是判断线程池比较麻烦。
我们本文提供 4 种判断线程池任务是否执行完的方法:
使用isTerminated方法进行判断。使用getCompletedTaskCount方法来确定。使用CountDownLatch来确定。用CyclicBarrier来判断。接下来,我们一个一个来看。
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如果不对线程池是否已经执行完做判断,就会出现以下问题,如下代码所示:
导入Java . util . random;导入Java . util . concurrent . linkedblockingeque;导入Java . util . concurrent . threadpoolexecutor;导入Java . util . concurrent . time unit;类thread pool completed { public static void main(string[]args){//创建一个线程池thread pool executor thread pool=new thread pool executor(10,20,0,timeunit.seconds,new linked blocking equal(1024));//添加任务Add task(thread pool);//打印结果System.out.println(线程池任务执行完成!);}/* * *向线程池添加任务*/Private static void add task(线程池执行器线程池){//任务总数final int task count=5;//为(int i=0)添加任务;我任务数;I){ final int finalI=I;thread pool . submit(newrunnable(){ @ override public void run(){ try {//随机睡眠0-4s intsleep time=newrandom()。nextint(5);时间单位。SECONDS.sleep(睡眠时间);} catch(interrupted exception e){ e . printstacktrace();} system . out . println(string . format(任务%d已完成,finalI));} });} } }以上程序的执行结果如下:
从上面的执行结果可以看出,程序打印了“线程池任务执行完毕!”然后继续执行线程池的任务。这种混乱的执行顺序的结果并不是我们所期望的。我们想要的结果是等到所有任务都执行完之后,再打印“线程池任务执行完成!”信息。
出现上述问题的原因是主线程main和线程池是并发执行的,所以在线程池执行完之前,主线程的打印结果代码就已经执行完了。要解决这个问题,需要在打印结果之前判断线程池中的所有任务是否都已完成,如果没有,则等待任务完成后再打印结果。
00-1010我们可以利用线程池的终止状态(ter
MINATED)来判断线程池的任务是否已经全部执行完,但想要线程池的状态发生改变,我们就需要调用线程池的 shutdown 方法,不然线程池一直会处于 RUNNING 运行状态,那就没办法使用终止状态来判断任务是否已经全部执行完了,它的实现代码如下:
import java.util.Random;import java.util.concurrent.LinkedBlockingDeque;import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * 线程池任务执行完成判断 */public class ThreadPoolCompleted { public static void main(String[] args) { // 1.创建线程池 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 0, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(1024)); // 2.添加任务 addTask(threadPool); // 3.判断线程池是否执行完 isCompleted(threadPool); // 【核心调用方法】 // 4.线程池执行完 System.out.println(); System.out.println("线程池任务执行完成!"); } /** * 方法1:isTerminated 实现方式 * 判断线程池的所有任务是否执行完 */ private static void isCompleted(ThreadPoolExecutor threadPool) { threadPool.shutdown(); while (!threadPool.isTerminated()) { // 如果没有执行完就一直循环 } } /** * 给线程池添加任务 */ private static void addTask(ThreadPoolExecutor threadPool) { // 任务总数 final int taskCount = 5; // 添加任务 for (int i = 0; i < taskCount; i++) { final int finalI = i; threadPool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { try { // 随机休眠 0-4s int sleepTime = new Random().nextInt(5); TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(String.format("任务%d执行完成", finalI)); } }); } }}
方法说明:shutdown 方法是启动线程池有序关闭的方法,它在完全关闭之前会执行完之前所有已经提交的任务,并且不会再接受任何新任务。当线程池中的所有任务都执行完之后,线程池就进入了终止状态,调用 isTerminated 方法返回的结果就是 true 了。
以上程序的执行结果如下:
缺点分析
需要关闭线程池。
扩展:线程池的所有状态
线程池总共包含以下 5 种状态:
RUNNING:运行状态。SHUTDOWN:关闭状态。STOP:阻断状态。TIDYING:整理状态。TERMINATED:终止状态。
如果不调用线程池的关闭方法,那么线程池会一直处于 RUNNING 运行状态。
方法2:getCompletedTaskCount
我们可以通过判断线程池中的计划执行任务数和已完成任务数,来判断线程池是否已经全部执行完,如果计划执行任务数=已完成任务数,那么线程池的任务就全部执行完了,否则就未执行完,具体实现代码如下:
/** * 方法2:getCompletedTaskCount 实现方式 * 判断线程池的所有任务是否执行完 */private static void isCompletedByTaskCount(ThreadPoolExecutor threadPool) { while (threadPool.getTaskCount() != threadPool.getCompletedTaskCount()) { }}
以上程序执行结果如下:
方法说明
getTaskCount():返回计划执行的任务总数。由于任务和线程的状态可能在计算过程中动态变化,因此返回的值只是一个近似值。getCompletedTaskCount():返回完成执行任务的总数。因为任务和线程的状态可能在计算过程中动态地改变,所以返回的值只是一个近似值,但是在连续的调用中并不会减少。
优缺点分析
此实现方法的优点是无需关闭线程池。 它的缺点是 getTaskCount() 和 getCompletedTaskCount() 返回的是一个近似值,因为线程池中的任务和线程的状态可能在计算过程中动态变化,所以它们两个返回的都是一个近似值。
方法3:CountDownLatch
CountDownLatch 可以理解为一个计数器,我们创建了一个包含 N 个任务的计数器,每个任务执行完计数器 -1,直到计数器减为 0 时,说明所有的任务都执行完了,就可以执行下一段业务的代码了,它的实现流程如
下图所示:
具体实现代码如下:
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建线程池 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 0, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(1024)); final int taskCount = 5; // 任务总数 // 单次计数器 CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(taskCount); // ① // 添加任务 for (int i = 0; i < taskCount; i++) { final int finalI = i; threadPool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { try { // 随机休眠 0-4s int sleepTime = new Random().nextInt(5); TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(String.format("任务%d执行完成", finalI)); // 线程执行完,计数器 -1 countDownLatch.countDown(); // ② } }); } // 阻塞等待线程池任务执行完 countDownLatch.await(); // ③ // 线程池执行完 System.out.println(); System.out.println("线程池任务执行完成!");}
代码说明:以上代码中标识为 ①、②、③ 的代码行是核心实现代码,其中: ① 是声明一个包含了 5 个任务的计数器; ② 是每个任务执行完之后计数器 -1; ③ 是阻塞等待计数器 CountDownLatch 减为 0,表示任务都执行完了,可以执行 await 方法后面的业务代码了。
以上程序的执行结果如下:
优缺点分析
CountDownLatch 写法很优雅,且无需关闭线程池,但它的缺点是只能使用一次,CountDownLatch 创建之后不能被重复使用,也就是说 CountDownLatch 可以理解为只能使用一次的计数器。
方法4:CyclicBarrier
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 类似,它可以理解为一个可以重复使用的循环计数器,CyclicBarrier 可以调用 reset 方法将自己重置到初始状态,
CyclicBarrier 具体实现代码如下:
public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 创建线程池 ThreadPoolExecutor threadPool = new ThreadPoolExecutor(10, 20, 0, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingDeque<>(1024)); final int taskCount = 5; // 任务总数 // 循环计数器 ① CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(taskCount, new Runnable() { @Override public void run() { // 线程池执行完 System.out.println(); System.out.println("线程池所有任务已执行完!"); } }); // 添加任务 for (int i = 0; i < taskCount; i++) { final int finalI = i; threadPool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { try { // 随机休眠 0-4s int sleepTime = new Random().nextInt(5); TimeUnit.SECONDS.sleep(sleepTime); System.out.println(String.format("任务%d执行完成", finalI)); // 线程执行完 cyclicBarrier.await(); // ② } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } }); }}
以上程序的执行结果如下:
方法说明
CyclicBarrier 有 3 个重要的方法:
构造方法:构造方法可以传递两个参数,参数 1 是计数器的数量 parties,参数 2 是计数器为 0 时,也就是任务都执行完之后可以执行的事件(方法)。await 方法:在 CyclicBarrier 上进行阻塞等待,当调用此方法时 CyclicBarrier 的内部计数器会 -1,直到发生以下情形之一:在 CyclicBarrier 上等待的线程数量达到 parties,也就是计数器的声明数量时,则所有线程被释放,继续执行。当前线程被中断,则抛出 InterruptedException 异常,并停止等待,继续执行。其他等待的线程被中断,则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常,并停止等待,继续执行。其他等待的线程超时,则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常,并停止等待,继续执行。其他线程调用 CyclicBarrier.reset() 方法,则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常,并停止等待,继续执行。reset 方法:使得CyclicBarrier回归初始状态,直观来看它做了两件事:如果有正在等待的线程,则会抛出 BrokenBarrierException 异常,且这些线程停止等待,继续执行。将是否破损标志位 broken 置为 false。
优缺点分析
CyclicBarrier 从设计的复杂度到使用的复杂度都高于 CountDownLatch,相比于 CountDownLatch 来说它的优点是可以重复使用(只需调用 reset 就能恢复到初始状态),缺点是使用难度较高。
总结
我们本文提供 4 种判断线程池任务是否执行完的方法:
使用 isTerminated 方法判断:通过判断线程池的完成状态来实现,需要关闭线程池,一般情况下不建议使用。使用 getCompletedTaskCount 方法判断:通过计划执行总任务量和已经完成总任务量,来判断线程池的任务是否已经全部执行,如果相等则判定为全部执行完成。但因为线程个体和状态都会发生改变,所以得到的是一个大致的值,可能不准确。使用 CountDownLatch 判断:相当于一个线程安全的单次计数器,使用比较简单,且不需要关闭线程池,是比较常用的判断方法。使用 CyclicBarrier 判断:相当于一个线程安全的重复计数器,但使用较为复杂,所以日常项目中使用的较少。到此这篇关于Java中如何判断线程池任务已执行完成的文章就介绍到这了,更多相关Java线程池任务执行内容请搜索盛行IT以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持盛行IT!
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