Java異步判斷線程池所有任務(wù)是否執(zhí)行完成的操作方法
1.使用ExecutorService和CountDownLatch的方法示例
在Java中,當(dāng)我們使用線程池(如ExecutorService
)來執(zhí)行異步任務(wù)時,常常需要知道所有任務(wù)是否都已經(jīng)完成。ExecutorService
接口提供了幾種方式來處理這種情況,但最常用的是shutdown()
和awaitTermination()
方法的組合,或者使用Future
和CompletionService
。這里我將提供一個使用ExecutorService
和CountDownLatch
的示例,因為CountDownLatch
提供了一種直觀的方式來等待一組線程完成。
首先,我們定義幾個任務(wù),然后使用ExecutorService
來異步執(zhí)行它們,并使用CountDownLatch
來等待所有任務(wù)完成。
import java.util.concurrent.*; public class ThreadPoolExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 創(chuàng)建一個包含固定數(shù)量線程的線程池 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4); // 定義任務(wù)數(shù)量 int taskCount = 10; // 使用CountDownLatch來等待所有任務(wù)完成 final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(taskCount); // 提交任務(wù)到線程池 for (int i = 0; i < taskCount; i++) { int taskId = i; executorService.submit(() -> { // 模擬任務(wù)執(zhí)行 try { Thread.sleep(1000); // 假設(shè)每個任務(wù)需要1秒 } catch (InterruptedException e) { Thread.currentThread().interrupt(); } System.out.println("任務(wù) " + taskId + " 完成"); // 每完成一個任務(wù),計數(shù)減一 latch.countDown(); }); } // 等待所有任務(wù)完成 System.out.println("等待所有任務(wù)完成..."); latch.await(); // 阻塞當(dāng)前線程,直到latch的計數(shù)達(dá)到零 System.out.println("所有任務(wù)完成!"); // 關(guān)閉線程池 executorService.shutdown(); // 可選:等待線程池中的線程都執(zhí)行完畢 try { if (!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) { // 線程池沒有在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉,則強制關(guān)閉 executorService.shutdownNow(); } } catch (InterruptedException e) { // 當(dāng)前線程在等待過程中被中斷 executorService.shutdownNow(); Thread.currentThread().interrupt(); } } }
在這個例子中,我們首先創(chuàng)建了一個固定大小的線程池(這里使用4個線程)。然后,我們定義了一個CountDownLatch
,其計數(shù)被初始化為任務(wù)的數(shù)量(這里為10)。對于每個任務(wù),我們都向線程池提交了一個Runnable
,其中包含了任務(wù)的執(zhí)行邏輯和latch.countDown()
調(diào)用,以確保每次任務(wù)完成時都會減少CountDownLatch
的計數(shù)。
主線程通過調(diào)用latch.await()
來等待,直到所有任務(wù)都調(diào)用了countDown()
(即計數(shù)達(dá)到零),然后才能繼續(xù)執(zhí)行。這確保了主線程會等待所有任務(wù)完成后再繼續(xù)。
最后,我們關(guān)閉了線程池,并通過調(diào)用awaitTermination()
來可選地等待線程池中的所有線程都執(zhí)行完畢。如果線程池沒有在指定時間內(nèi)關(guān)閉,則調(diào)用shutdownNow()
來嘗試立即停止所有正在執(zhí)行的任務(wù)。
這個示例提供了處理異步任務(wù)并等待它們完成的一種有效方式,適用于需要等待所有任務(wù)完成再繼續(xù)的場景。
2.使用ExecutorService的invokeAll方法和Future列表的方法示例
除了使用CountDownLatch
之外,還有其他方法可以判斷線程池中的所有任務(wù)是否執(zhí)行完成。以下是一個使用ExecutorService
的invokeAll
方法和Future
列表的示例,這種方法適用于我們有一組已知的任務(wù)(Callable
)需要并行執(zhí)行,并且我們需要等待所有任務(wù)完成并獲取它們的結(jié)果。
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.*; public class ThreadPoolFutureExample { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, ExecutionException { // 創(chuàng)建一個包含固定數(shù)量線程的線程池 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4); // 創(chuàng)建一個Callable任務(wù)列表 List<Callable<String>> tasks = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskId = i; tasks.add(() -> { // 模擬任務(wù)執(zhí)行 Thread.sleep(1000); // 假設(shè)每個任務(wù)需要1秒 return "任務(wù) " + taskId + " 完成"; }); } // 使用invokeAll提交所有任務(wù),這將返回一個Future列表 List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(tasks); // 遍歷Future列表,獲取每個任務(wù)的結(jié)果 for (Future<String> future : futures) { // get()會阻塞,直到對應(yīng)的任務(wù)完成 System.out.println(future.get()); } // 關(guān)閉線程池 executorService.shutdown(); // 可選:等待線程池中的線程都執(zhí)行完畢 try { if (!executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS)) { // 線程池沒有在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉,則強制關(guān)閉 executorService.shutdownNow(); } } catch (InterruptedException e) { // 當(dāng)前線程在等待過程中被中斷 executorService.shutdownNow(); Thread.currentThread().interrupt(); } } } // 注意:這里使用了Lambda表達(dá)式和方法引用來簡化Callable的創(chuàng)建 // 實際使用中,你可能需要實現(xiàn)Callable接口或使用匿名內(nèi)部類
在這個例子中,我們創(chuàng)建了一個ExecutorService
和一個Callable
任務(wù)列表。每個Callable
任務(wù)都會返回一個字符串,表示任務(wù)完成的信息。我們使用invokeAll
方法提交了所有任務(wù),并立即獲得了一個Future
列表,每個Future
都代表了一個任務(wù)的執(zhí)行結(jié)果。
然后,我們遍歷這個Future
列表,并對每個Future
調(diào)用get()
方法。get()
方法會阻塞當(dāng)前線程,直到對應(yīng)的任務(wù)完成并返回結(jié)果。這樣,我們就能確保在繼續(xù)執(zhí)行之前,所有任務(wù)都已經(jīng)完成。
最后,我們關(guān)閉了線程池,并等待所有線程都執(zhí)行完畢(或超時后強制關(guān)閉)。
請注意,雖然這個示例使用了Callable
和Future
,但它并沒有直接提供一個“是否所有任務(wù)都已完成”的布爾值。然而,通過遍歷Future
列表并調(diào)用get()
,我們實際上已經(jīng)達(dá)到了等待所有任務(wù)完成的效果。如果我們只需要知道是否所有任務(wù)都已開始執(zhí)行(而不是等待它們完成),那么我們可能需要采用不同的策略,比如使用execute
方法結(jié)合其他同步機制(如CountDownLatch
)。
3.使用ExecutorService來異步執(zhí)行多個Callable任務(wù)方法示例
以下是一個詳細(xì)完整的代碼示例,該示例使用了ExecutorService
來異步執(zhí)行多個Callable
任務(wù),并通過遍歷Future
列表來等待所有任務(wù)完成并獲取它們的結(jié)果。
import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.*; public class ThreadPoolFutureCompleteExample { public static void main(String[] args) { // 創(chuàng)建一個包含固定數(shù)量線程的線程池 ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(4); // 創(chuàng)建一個Callable任務(wù)列表 List<Callable<String>> tasks = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < 10; i++) { final int taskId = i; tasks.add(new Callable<String>() { @Override public String call() throws Exception { // 模擬任務(wù)執(zhí)行 TimeUnit.SECONDS.sleep(1); // 假設(shè)每個任務(wù)需要1秒 return "任務(wù) " + taskId + " 完成"; } }); // 或者使用Lambda表達(dá)式(如果你使用的是Java 8或更高版本) // tasks.add(() -> { // TimeUnit.SECONDS.sleep(1); // return "任務(wù) " + taskId + " 完成"; // }); } try { // 使用invokeAll提交所有任務(wù),這將返回一個Future列表 List<Future<String>> futures = executorService.invokeAll(tasks); // 遍歷Future列表,獲取每個任務(wù)的結(jié)果 for (Future<String> future : futures) { // get()會阻塞,直到對應(yīng)的任務(wù)完成 System.out.println(future.get()); } // 關(guān)閉線程池 executorService.shutdown(); // 等待線程池中的所有線程都執(zhí)行完畢(可選) // 注意:由于我們已經(jīng)調(diào)用了invokeAll并等待了所有Future的完成,這一步通常是多余的 // 但為了完整性,我還是展示了如何等待線程池關(guān)閉 boolean terminated = executorService.awaitTermination(60, TimeUnit.SECONDS); if (!terminated) { // 如果線程池沒有在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉,則強制關(guān)閉 System.err.println("線程池沒有在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉,嘗試強制關(guān)閉..."); executorService.shutdownNow(); // 注意:shutdownNow()不保證已經(jīng)提交的任務(wù)會被取消 // 它會嘗試停止正在執(zhí)行的任務(wù),但已經(jīng)開始執(zhí)行的任務(wù)可能無法被中斷 } } catch (InterruptedException | ExecutionException e) { // 處理異常 e.printStackTrace(); // 如果當(dāng)前線程在等待過程中被中斷,嘗試關(guān)閉線程池 if (!executorService.isShutdown()) { executorService.shutdownNow(); } // 根據(jù)需要,可能還需要重新設(shè)置中斷狀態(tài) Thread.currentThread().interrupt(); } } }
在這個示例中,我使用了傳統(tǒng)的匿名內(nèi)部類來創(chuàng)建Callable
任務(wù)(同時也提供了Lambda表達(dá)式的注釋),以便與各種Java版本兼容。然而,如果我們正在使用Java 8或更高版本,我強烈推薦我們使用Lambda表達(dá)式來簡化代碼。
請注意,invokeAll
方法會阻塞調(diào)用它的線程,直到所有任務(wù)都完成,或者直到等待超時(如果我們提供了超時時間)。但是,在這個示例中,我們沒有為invokeAll
提供超時時間,因此它會一直等待,直到所有任務(wù)都完成。
另外,請注意,在catch
塊中,如果捕獲到InterruptedException
,我們檢查了線程池是否已經(jīng)被關(guān)閉(使用isShutdown
方法)。如果沒有,我們調(diào)用shutdownNow
方法來嘗試關(guān)閉線程池并停止正在執(zhí)行的任務(wù)。然而,需要注意的是,shutdownNow
方法并不保證能夠停止所有已經(jīng)開始執(zhí)行的任務(wù),因為某些任務(wù)可能無法被中斷。
最后,如果在捕獲到InterruptedException
后,我們確定當(dāng)前線程需要被重新中斷(比如,我們在一個循環(huán)中等待某個條件,而中斷是用來退出循環(huán)的),那么我們應(yīng)該調(diào)用Thread.currentThread().interrupt()
來重新設(shè)置中斷狀態(tài)。在這個示例中,我們沒有這樣做,因為main
方法不需要重新中斷。但是,在更復(fù)雜的場景中,這可能是必要的。
到此這篇關(guān)于Java異步判斷線程池所有任務(wù)是否執(zhí)行完成的方法的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java異步判斷線程池內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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