Java 等待所有子线程执行完毕再执行

前言

在工作项目中，有很多耗时处理都需要开多线程运行。简单的接口可以直接异步处理解决，但是对于一些业务逻辑复杂需要同步返回的这时候就需要用到以下三个多线程等待方法了。

一，thread.join()

主线程等待子线程的终止。也就是说主线程的代码块中，如果碰到了 t.join () 方法，此时主线程需要等待（阻塞），等待子线程结束了 (Waits for this thread to die.), 才能继续执行 t.join () 之后的代码块。

案例：

public static void test1() throws InterruptedException {
    List<Thread> threadSet = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i < 10; i++) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            //线程执行
            System.out.println("子线程执行");
        });
        thread.start();
        threadSet.add(thread);
    }
    for (Thread thread : threadSet) {
        thread.join();
    }
    System.out.println("子线程执行完，主线程继续执行");
}

二，CountDownLatch

这个类使一个线程等待其他线程各自执行完毕后再执行。是通过一个计数器来实现的，计数器的初始值是线程的数量。每当一个线程执行完毕后，计数器的值就 - 1，当计数器的值为 0 时，表示所有线程都执行完毕，然后在闭锁上等待的线程就可以恢复工作了。

案例：

public static void test2() throws InterruptedException {
    CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            //线程执行
            System.out.println("子线程执行");
            countDownLatch.countDown();
        });
        thread.start();
    }
    countDownLatch.await();
    System.out.println("子线程执行完，主线程继续执行");
}

三，CyclicBarrier

CyclicBarrier 的源码实现和 CountDownLatch 大同小异，CountDownLatch 基于 AQS 的共享模式的使用，而 CyclicBarrier 基于 Condition 来实现的。在 CyclicBarrier 类的内部有一个计数器，每个线程在到达屏障点的时候都会调用 await 方法将自己阻塞，此时计数器会减 1，当计数器减为 0 的时候所有因调用 await 方法而被阻塞的线程将被唤醒。这就是实现一组线程相互等待的原理。

案例：

public static void test3() throws Exception {
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            //线程执行
            System.out.println("子线程执行");
            try {
                cyclicBarrier.await();
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        });
        thread.start();
    }
    cyclicBarrier.await();
    System.out.println("子线程执行完，主线程继续执行");
}

附：CountDownLatch 和 CyclicBarrier 的比较

1. CountDownLatch 是线程组之间的等待，即一个 (或多个) 线程等待 N 个线程完成某件事情之后再执行；而 CyclicBarrier 则是线程组内的等待，即每个线程相互等待，即 N 个线程都被拦截之后，然后依次执行。
2. CountDownLatch 是减计数方式，而 CyclicBarrier 是加计数方式。
3. CountDownLatch 计数为 0 无法重置，而 CyclicBarrier 计数达到初始值，则可以重置。
4. CountDownLatch 不可以复用，而 CyclicBarrier 可以复用。