Java多线程同步实例

最近的NLP程序要处理的数据上十万，单线程力不从心。写一个小PlayGround来演示分割任务、多线程同步、合并任务。

目标

假设有12个数，对每个数执行一次加法耗时1秒。现在开4个线程，希望在3秒内完成任务。

        List<Integer> dataList = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < 12; ++i)
        {
            dataList.add(i);
        }
        System.out.println("总数据集：" + dataList);

总数据集：[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]

子线程

    static class WorkThread extends Thread
    {
        private List<Integer> workDataList;

        WorkThread(String name, List<Integer> workDataList)
        {
            super(name);
            this.workDataList = workDataList;
        }

        @Override
        public void run()
        {
            System.out.println(getName() + "开始处理" + workDataList);
            for (int i = 0; i < workDataList.size(); ++i)
            {
                workDataList.set(i, workDataList.get(i) + 1);
                try
                {
                    Thread.sleep(1000);
                }
                catch (InterruptedException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(getName() + "处理完毕" + workDataList);
        }

        public List<Integer> getResult()
        {
            return workDataList;
        }
    }

分割任务

用List.subList来将数据集拆成四部分，注意subList有个很有意思的特性，对子list做的任何改动都会反映在原list上。相反，在原list上做的非结构性改动也会反映在子list上。所谓的结构性改动就是指改变list大小。

        WorkThread[] workThreadArray = new WorkThread[4];
        for (int i = 0; i < workThreadArray.length; ++i)
        {
            workThreadArray[i] = new WorkThread("线程" + i, dataList.subList(i * 3, (i + 1) * 3));
            workThreadArray[i].start();
        }

线程同步

主线程希望等待所有的子线程都完成任务后汇总结果并展示出来。

        for (WorkThread aWorkThread : workThreadArray)
        {
            try
            {
                aWorkThread.join();
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }

完整的代码

package com.hankcs;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

public class Main
{
    public static void main(String[] args)
    {
        List<Integer> dataList = new ArrayList<Integer>();
        for (int i = 0; i < 12; ++i)
        {
            dataList.add(i);
        }
        System.out.println("总数据集：" + dataList);
        long start = System.currentTimeMillis();
        WorkThread[] workThreadArray = new WorkThread[4];
        for (int i = 0; i < workThreadArray.length; ++i)
        {
            workThreadArray[i] = new WorkThread("线程" + i, dataList.subList(i * 3, (i + 1) * 3));
            workThreadArray[i].start();
        }
        for (WorkThread aWorkThread : workThreadArray)
        {
            try
            {
                aWorkThread.join();
            }
            catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("结果汇总：" + dataList);
        System.out.println("耗时：" + (System.currentTimeMillis() - start));
    }

    static class WorkThread extends Thread
    {
        private List<Integer> workDataList;

        WorkThread(String name, List<Integer> workDataList)
        {
            super(name);
            this.workDataList = workDataList;
        }

        @Override
        public void run()
        {
            System.out.println(getName() + "开始处理" + workDataList);
            for (int i = 0; i < workDataList.size(); ++i)
            {
                workDataList.set(i, workDataList.get(i) + 1);
                try
                {
                    Thread.sleep(1000);
                }
                catch (InterruptedException e)
                {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println(getName() + "处理完毕" + workDataList);
        }

        public List<Integer> getResult()
        {
            return workDataList;
        }
    }
}

输出

总数据集：[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]
线程0开始处理[0, 1, 2]
线程1开始处理[3, 4, 5]
线程2开始处理[6, 7, 8]
线程3开始处理[9, 10, 11]
线程3处理完毕[10, 11, 12]
线程0处理完毕[1, 2, 3]
线程1处理完毕[4, 5, 6]
线程2处理完毕[7, 8, 9]
结果汇总：[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
耗时：3002

 知识共享署名-非商业性使用-相同方式共享：码农场 » Java多线程同步实例