让线程按顺序执行8种方法

实现

咱们下面须要完成这样一个应用场景：

1.早上；2.测试人员、产品经理、开发人员陆续的来公司上班；3.产品经理规划新需求；4.开发人员开发新需求功能；5.测试人员测试新功能。

规划需求，开发需求新功能，测试新功能是一个有顺序的，咱们把thread1看作产品经理，thread2看作开发人员，thread3看作测试人员。

1.使用线程的join方法

join():是Theard的方法，做用是调用线程需等待该join()线程执行完成后，才能继续用下运行。

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应用场景：当一个线程必须等待另外一个线程执行完毕才能执行时可使用join方法。

package com.wwj.javabase.thread.order;
/**
 * @author wwj
 * 经过子程序join使线程按顺序执行
 */
public class ThreadJoinDemo {
 public static void main(String[] args) {
 final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("产品经理规划新需求");
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 thread1.join();
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 thread2.join();
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("测试人员来上班了...");
 thread3.start();
 System.out.println("产品经理来上班了...");
 thread1.start();
 System.out.println("开发人员来上班了...");
 thread2.start();
 }
}

运行结果

早上：
测试人员来上班了...
产品经理来上班了...
开发人员来上班了...
产品经理规划新需求
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

2.使用主线程的join方法

这里是在主线程中使用join()来实现对线程的阻塞。

package com.wwj.javabase.thread.order;
/**
 * @author wwj
 * 经过主程序join使线程按顺序执行
 */
public class ThreadMainJoinDemo {
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("产品经理正在规划新需求...");
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 }
 });
 final Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 }
 });
 System.out.println("早上:");
 System.out.println("产品经理来上班了");
 System.out.println("测试人员来上班了");
 System.out.println("开发人员来上班了");
 thread1.start();
 //在父进程调用子进程的join()方法后，父进程须要等待子进程运行完再继续运行。
 System.out.println("开发人员和测试人员休息会...");
 thread1.join();
 System.out.println("产品经理新需求规划完成!");
 thread2.start();
 System.out.println("测试人员休息会...");
 thread2.join();
 thread3.start();
 }
}

运行结果

产品经理来上班了
测试人员来上班了
开发人员来上班了
开发人员和测试人员休息会...
产品经理正在规划新需求...
产品经理新需求规划完成!
测试人员休息会...
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

3.使用线程的wait方法

wait():是Object的方法，做用是让当前线程进入等待状态，同时，wait()也会让当前线程释放它所持有的锁。“直到其余线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法”，当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)

notify()和notifyAll():是Object的方法，做用则是唤醒当前对象上的等待线程；notify()是唤醒单个线程，而notifyAll()是唤醒全部的线程。

wait(long timeout):让当前线程处于“等待(阻塞)状态”，“直到其余线程调用此对象的notify()方法或 notifyAll() 方法，或者超过指定的时间量”，当前线程被唤醒(进入“就绪状态”)。

应用场景：Java实现生产者消费者的方式。

package com.wwj.javabase.thread.order;
/**
 * @author wwj
 */
public class ThreadWaitDemo {
 private static Object myLock1 = new Object();
 private static Object myLock2 = new Object();
 /**
 * 为何要加这两个标识状态?
 * 若是没有状态标识，当t1已经运行完了t2才运行，t2在等待t1唤醒致使t2永远处于等待状态
 */
 private static Boolean t1Run = false;
 private static Boolean t2Run = false;
 public static void main(String[] args) {
 final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 synchronized (myLock1){
 System.out.println("产品经理规划新需求...");
 t1Run = true;
 myLock1.notify();
 }
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 synchronized (myLock1){
 try {
 if(!t1Run){
 System.out.println("开发人员先休息会...");
 myLock1.wait();
 }
 synchronized (myLock2){
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 myLock2.notify();
 }
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 });
 Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 synchronized (myLock2){
 try {
 if(!t2Run){
 System.out.println("测试人员先休息会...");
 myLock2.wait();
 }
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("测试人员来上班了...");
 thread3.start();
 System.out.println("产品经理来上班了...");
 thread1.start();
 System.out.println("开发人员来上班了...");
 thread2.start();
 }
}

运行结果:这里输出会有不少种顺序，主要是由于线程进入的顺序，形成锁住线程的顺序不一致。

早上：
测试人员来上班了...
产品经理来上班了...
开发人员来上班了...
测试人员先休息会...
产品经理规划新需求...
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

4.使用线程的线程池方法

JAVA经过Executors提供了四种线程池

• 单线程化线程池(newSingleThreadExecutor);
• 可控最大并发数线程池(newFixedThreadPool);
• 可回收缓存线程池(newCachedThreadPool);
• 支持定时与周期性任务的线程池(newScheduledThreadPool)。

单线程化线程池(newSingleThreadExecutor):优势，串行执行全部任务。

submit()：提交任务。

shutdown()：方法用来关闭线程池，拒绝新任务。

应用场景:串行执行全部任务。若是这个惟一的线程由于异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证全部任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
 * @author wwj
 * 经过SingleThreadExecutor让线程按顺序执行
 */
public class ThreadPoolDemo {
 static ExecutorService executorService = Executors.newSingleThreadExecutor();
 public static void main(String[] args) throws Exception {
 final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("产品经理规划新需求");
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 }
 });
 Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("产品经理来上班了");
 System.out.println("测试人员来上班了");
 System.out.println("开发人员来上班了");
 System.out.println("领导吩咐:");
 System.out.println("首先，产品经理规划新需求...");
 executorService.submit(thread1);
 System.out.println("而后，开发人员开发新需求功能...");
 executorService.submit(thread2);
 System.out.println("最后，测试人员测试新功能...");
 executorService.submit(thread3);
 executorService.shutdown();
 }
}

运行结果

早上：
产品经理来上班了
测试人员来上班了
开发人员来上班了
领导吩咐:
首先，产品经理规划新需求...
而后，开发人员开发新需求功能...
最后，测试人员测试新功能...
产品经理规划新需求
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

5.使用线程的Condition(条件变量)方法

Condition（条件变量）:一般与一个锁关联。须要在多个Contidion中共享一个锁时，能够传递一个Lock/RLock实例给构造方法，不然它将本身生成一个RLock实例。

• Condition中await()方法相似于Object类中的wait()方法。
• Condition中await(long time,TimeUnit unit)方法相似于Object类中的wait(long time)方法。
• Condition中signal()方法相似于Object类中的notify()方法。
• Condition中signalAll()方法相似于Object类中的notifyAll()方法。

应用场景：Condition是一个多线程间协调通讯的工具类，使得某个，或者某些线程一块儿等待某个条件（Condition）,只有当该条件具有( signal 或者 signalAll方法被带调用)时 ，这些等待线程才会被唤醒，从而从新争夺锁。

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(条件变量)实现线程按顺序运行
 */
public class ThreadConditionDemo {
 private static Lock lock = new ReentrantLock();
 private static Condition condition1 = lock.newCondition();
 private static Condition condition2 = lock.newCondition();
 /**
 * 为何要加这两个标识状态?
 * 若是没有状态标识，当t1已经运行完了t2才运行，t2在等待t1唤醒致使t2永远处于等待状态
 */
 private static Boolean t1Run = false;
 private static Boolean t2Run = false;
 public static void main(String[] args) {
 final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 lock.lock();
 System.out.println("产品经理规划新需求");
 t1Run = true;
 condition1.signal();
 lock.unlock();
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 lock.lock();
 try {
 if(!t1Run){
 System.out.println("开发人员先休息会...");
 condition1.await();
 }
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 t2Run = true;
 condition2.signal();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 lock.unlock();
 }
 });
 Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 lock.lock();
 try {
 if(!t2Run){
 System.out.println("测试人员先休息会...");
 condition2.await();
 }
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 lock.unlock();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("测试人员来上班了...");
 thread3.start();
 System.out.println("产品经理来上班了...");
 thread1.start();
 System.out.println("开发人员来上班了...");
 thread2.start();
 }
}

运行结果:这里输出会有不少种顺序，主要是由于线程进入的顺序，形成锁住线程的顺序不一致

早上：
测试人员来上班了...
产品经理来上班了...
开发人员来上班了...
测试人员先休息会...
产品经理规划新需求
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

6.使用线程的CountDownLatch（倒计数）方法

CountDownLatch:位于java.util.concurrent包下，利用它能够实现相似计数器的功能。

应用场景:好比有一个任务C，它要等待其余任务A,B执行完毕以后才能执行，此时就能够利用CountDownLatch来实现这种功能了。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**
 * @author wwj
 * 经过CountDownLatch（倒计数）使线程按顺序执行
 */
public class ThreadCountDownLatchDemo {
 /**
 * 用于判断线程一是否执行，倒计时设置为1，执行后减1
 */
 private static CountDownLatch c1 = new CountDownLatch(1);
 /**
 * 用于判断线程二是否执行，倒计时设置为1，执行后减1
 */
 private static CountDownLatch c2 = new CountDownLatch(1);
 public static void main(String[] args) {
 final Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 System.out.println("产品经理规划新需求");
 //对c1倒计时-1
 c1.countDown();
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 //等待c1倒计时，计时为0则往下运行
 c1.await();
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 //对c2倒计时-1
 c2.countDown();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 //等待c2倒计时，计时为0则往下运行
 c2.await();
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("测试人员来上班了...");
 thread3.start();
 System.out.println("产品经理来上班了...");
 thread1.start();
 System.out.println("开发人员来上班了...");
 thread2.start();
 }
}

运行结果

早上：
测试人员来上班了...
产品经理来上班了...
开发人员来上班了...
产品经理规划新需求
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

7.使用CyclicBarrier(回环栅栏)实现线程按顺序运行

CyclicBarrier(回环栅栏):经过它能够实现让一组线程等待至某个状态以后再所有同时执行。叫作回环是由于当全部等待线程都被释放之后，CyclicBarrier能够被重用。咱们暂且把这个状态就叫作barrier，当调用await()方法以后，线程就处于barrier了。

若是想学习Java工程化、高性能及分布式、深刻浅出。微服务、Spring，MyBatis，Netty源码分析的朋友能够加个人Java高级交流：787707172，群里有阿里大牛直播讲解技术，以及Java大型互联网技术的视频免费分享给你们。

应用场景:公司组织春游,等待全部的员工到达集合地点才能出发，每一个人到达后进入barrier状态。都到达后，唤起你们一块儿出发去旅行。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
/**
 * @author wwj
 * 使用CyclicBarrier(回环栅栏)实现线程按顺序运行
 */
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
 public void run() {
 try {
 System.out.println("产品经理规划新需求");
 //放开栅栏1
 barrier1.await();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 } catch (BrokenBarrierException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 //放开栅栏1
 barrier1.await();
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 //放开栅栏2
 barrier2.await();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 } catch (BrokenBarrierException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 final Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 //放开栅栏2
 barrier2.await();
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 } catch (BrokenBarrierException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("测试人员来上班了...");
 thread3.start();
 System.out.println("产品经理来上班了...");
 thread1.start();
 System.out.println("开发人员来上班了...");
 thread2.start();
 }
}

运行结果

早上：
测试人员来上班了...
产品经理来上班了...
开发人员来上班了...
产品经理规划新需求
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

8.使用Sephmore(信号量)实现线程按顺序运行

Sephmore(信号量):Semaphore是一个计数信号量,从概念上将，Semaphore包含一组许可证,若是有须要的话，每一个acquire()方法都会阻塞，直到获取一个可用的许可证,每一个release()方法都会释放持有许可证的线程，而且归还Semaphore一个可用的许可证。然而，实际上并无真实的许可证对象供线程使用，Semaphore只是对可用的数量进行管理维护。

acquire():当前线程尝试去阻塞的获取1个许可证,此过程是阻塞的,当前线程获取了1个可用的许可证，则会中止等待，继续执行。

release():当前线程释放1个可用的许可证。

应用场景:Semaphore能够用来作流量分流，特别是对公共资源有限的场景，好比数据库链接。假设有这个的需求，读取几万个文件的数据到数据库中，因为文件读取是IO密集型任务，能够启动几十个线程并发读取，可是数据库链接数只有10个，这时就必须控制最多只有10个线程可以拿到数据库链接进行操做。这个时候，就可使用Semaphore作流量控制。

package com.wwj.javabase.thread.order;
import java.util.concurrent.Semaphore;
/**
 * @author wwj
 * 使用Sephmore(信号量)实现线程按顺序运行
 */
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
 public void run() {
 System.out.println("产品经理规划新需求");
 semaphore1.release();
 }
 });
 final Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 semaphore1.acquire();
 System.out.println("开发人员开发新需求功能");
 semaphore2.release();
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 Thread thread3 = new Thread(new Runnable() {
 @Override
 public void run() {
 try {
 semaphore2.acquire();
 thread2.join();
 semaphore2.release();
 System.out.println("测试人员测试新功能");
 } catch (InterruptedException e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
 });
 System.out.println("早上：");
 System.out.println("测试人员来上班了...");
 thread3.start();
 System.out.println("产品经理来上班了...");
 thread1.start();
 System.out.println("开发人员来上班了...");
 thread2.start();
 }
}

运行结果

早上：
测试人员来上班了...
产品经理来上班了...
开发人员来上班了...
产品经理规划新需求
开发人员开发新需求功能
测试人员测试新功能

总结

看完了这么多种方法，是否是对多线程有了更深刻的了解呢?不妨本身试试吧(代码拷贝都可运行)

使用的场景还有不少，根据开发需求场景，选择合适的方法，达到事半功倍的效果。

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