在很多时候，我们期望实现这么一种功能：在主线程中启动一些子线程，等待所有子线程执行结束后，主线程再继续执行。比如：老板分配任务，众多工人开始工作，等所有工人完成工作后，老板进行检查。
解决方法分析：
主线程通过join等待所有子线程完成后，继续执行；
主线程知道子线程的数量、未完成子线程数量，主线程等待所有子线程完成后，才继续执行。
通过join实现
第一种方式，可以直接调用Java API中关于线程的join方法等待该线程终止，可以直接实现。
每个工人都是一个线程，其run方法是工作的实现，每个工人通过名字进行区分，具体代码如下：
package howe.demo.thread.join; import java.util.Random; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014年9月12日 */ public class Worker extends Thread { private String workerName; public Worker(String workerName) { this.workerName = workerName; } /** * @see java.lang.Thread#run() */ @Override public void run() { System.out.println(this.workerName + "正在干活..."); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(10)); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println(this.workerName + "活干完了！"); } public String getWorkerName() { return workerName; } }
老板招收工人，然后安排工人工作，之后等待工人工作完，检查工人的工作成果（资本家啊。。。），具体代码如下：
package howe.demo.thread.join; import java.util.List; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014年9月12日 */ public class Boss { private List<Worker> workers; public Boss(List<Worker> workers) { System.out.println("老板招收工人。"); this.workers = workers; } public void work() { System.out.println("老板开始安排工人工作..."); for (Worker worker : workers) { System.out.println("老板安排" + worker.getWorkerName() + "的工作"); worker.start(); } System.out.println("老板安排工作结束..."); System.out.println("老板正在等所有的工人干完活......"); for (Worker w : workers) { try { w.join(); } catch (InterruptedException e) { } } System.out.println("工人活都干完了，老板开始检查了！"); } }
现在写main方法进行测试：
package howe.demo.thread.join; import java.util.ArrayList; import java.util.List; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014年9月12日 */ public class JoinDemo { public static void main(String[] args) { Worker w1 = new Worker("张三"); Worker w2 = new Worker("李四"); Worker w3 = new Worker("王五"); List<Worker> workers = new ArrayList<Worker>(); workers.add(w1); workers.add(w2); workers.add(w3); Boss boss = new Boss(workers); boss.work(); System.out.println("main方法结束"); } }
执行结果为：
老板招收工人。 老板开始安排工人工作... 老板安排张三的工作 老板安排李四的工作 张三正在干活... 老板安排王五的工作 李四正在干活... 老板安排工作结束... 老板正在等所有的工人干完活...... 王五正在干活... 王五活干完了！ 张三活干完了！ 李四活干完了！ 工人活都干完了，老板开始检查了！
main方法结束
通过计数器实现
第二种方式可以自己实现一种计数器，用于统计子线程总数、未完成线程数，当未完成线程数大约0，主线程等待；当未完成线程数等于0，主线程继续执行。
当然，既然我们现在想到这种方式，Java API的团队当然也会想到，JDK 1.5提供了CountDownLatch用于实现上述方法。
于是对上述的工人方法进行修改：
package howe.demo.thread.cdl; import java.util.Random; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014-9-12 */ public class Worker extends Thread { private CountDownLatch downLatch; private String workerName; public Worker(CountDownLatch downLatch, String workerName) { this.downLatch = downLatch; this.workerName = workerName; } public void run() { System.out.println(this.workerName + "正在干活..."); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(10)); } catch (InterruptedException ie) { } System.out.println(this.workerName + "活干完了！"); this.downLatch.countDown(); } public String getWorkerName() { return workerName; } }
latch.countDown()，是用于在子线程执行结束后计数器减一，即未完成子线程数减一。
老板类也得做出相应的修改：
package howe.demo.thread.cdl; import java.util.List; import java.util.concurrent.CountDownLatch; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014-9-12 */ public class Boss { private List<Worker> workers; private CountDownLatch downLatch; public Boss(List<Worker> workers, CountDownLatch downLatch) { this.workers = workers; this.downLatch = downLatch; } public void work() { System.out.println("老板开始安排工人工作..."); for (Worker worker : workers) { System.out.println("老板安排" + worker.getWorkerName() + "的工作"); worker.start(); } System.out.println("老板安排工作结束..."); System.out.println("老板正在等所有的工人干完活......"); try { this.downLatch.await(); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println("工人活都干完了，老板开始检查了！"); } }
latch.await()，是等待子线程结束。
编写main方法进行验证：
package howe.demo.thread.cdl; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.CountDownLatch; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014年9月15日 */ public class CountDownLatchDemo { public static void main(String[] args) { CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3); Worker w1 = new Worker(latch, "张三"); Worker w2 = new Worker(latch, "李四"); Worker w3 = new Worker(latch, "王五"); List<Worker> workers = new ArrayList<Worker>(); workers.add(w1); workers.add(w2); workers.add(w3); Boss boss = new Boss(workers, latch); boss.work(); System.out.println("main方法结束"); } }
执行结果为：
老板开始安排工人工作... 老板安排张三的工作 老板安排李四的工作 张三正在干活... 老板安排王五的工作 李四正在干活... 老板安排工作结束... 老板正在等所有的工人干完活...... 王五正在干活... 王五活干完了！ 李四活干完了！ 张三活干完了！ 工人活都干完了，老板开始检查了！
main方法结束
使用循环栅栏CyclicBarrier实现
还有一种实现，这种方式不会阻塞主线程，但是会监听所有子线程结束。此处在上述的工人老板的场景中使用的话，代码如下：
工人类：
package howe.demo.thread.cyclicbarrier; import java.util.Random; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014年9月12日 */ public class Worker extends Thread { private String workerName; private CyclicBarrier barrier; public Worker(String workerName, CyclicBarrier barrier) { this.workerName = workerName; this.barrier = barrier; } @Override public void run() { System.out.println(this.workerName + "正在干活..."); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(new Random().nextInt(10)); } catch (InterruptedException e) { } System.out.println(this.workerName + "活干完了！"); try { barrier.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } public String getWorkerName() { return workerName; } }
老板类：
package howe.demo.thread.cyclicbarrier; import java.util.List; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014-9-12 */ public class Boss { private List<Worker> workers; public Boss(List<Worker> workers) { this.workers = workers; } public void work() { System.out.println("老板开始安排工人工作..."); for (Worker worker : workers) { System.out.println("老板安排" + worker.getWorkerName() + "的工作"); worker.start(); } System.out.println("老板安排工作结束..."); System.out.println("老板正在等所有的工人干完活......"); } }
main方法测试：
package howe.demo.thread.cyclicbarrier; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; /** * @author liuxinghao * @version 1.0 Created on 2014年9月15日 */ public class CyclicBarrierDemo { public static void main(String[] args) { CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("工人活都干完了，老板开始检查了！"); } }); Worker w1 = new Worker("张三", barrier); Worker w2 = new Worker("李四", barrier); Worker w3 = new Worker("王五", barrier); List<Worker> workers = new ArrayList<Worker>(); workers.add(w1); workers.add(w2); workers.add(w3); Boss boss = new Boss(workers); boss.work(); System.out.println("main方法结束"); } }
执行结果为：
老板开始安排工人工作... 老板安排张三的工作 老板安排李四的工作 张三正在干活... 老板安排王五的工作 李四正在干活... 老板安排工作结束... 老板正在等所有的工人干完活...... 王五正在干活... main方法结束 李四活干完了！ 王五活干完了！ 张三活干完了！ 工人活都干完了，老板开始检查了！
通过结果分析可以很清楚的看出，boss对象的work方法执行结束后，main方法即开始执行。（此处“老板正在等所有的工人干完活......”打印之后是“王五正在干活...”，然后才是“main方法结束”，是因为对于cpu的抢占，甚至有一定的概率是“main方法结束”会在最后打印。）
假设有这么一个功能，我们需要向数据库批量写入一些记录，然后记录这个操作使用的时间，但是我们又不想影响其他操作（即不想阻塞主线程），这个时候CyclicBarrier就派上用场了。
