多线程优化执行效率

梦里梦外; 2022-05-11 09:30 231阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  普通任务
 *  多线程同步任务
 *   *  代码
 *  多线程异步任务
 *  总结

在项目开发中,碰到了一些耗时任务的问题.

需要使用多线程,本文在使用原生JDK7的情况下优化

纯异步方式可以使用Java8或者引入RxJava框架进行编程。

# 普通任务 #

同步任务流程图如下

![同步任务][E5_90_8C_E6_AD_A5_E4_BB_BB_E5_8A_A1.png]

假定场景如下:

*  taskA 耗时1秒
 *  taskB 耗时2秒
 *  taskC 耗时3秒

通常的操作就是`遍历任务`\+`执行任务`, 代码如下

// 任务A
        Runnable taskA = ()->{
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
        // 任务B
            Runnable taskB = ()->{
                try {
                    Thread.sleep(2000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
        // 任务C
            Runnable taskC = ()->{
                try {
                    Thread.sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            };
        // 任务组
            Runnable [] taskArray = new Runnable[]{taskA,taskB,taskC};
        
            /**
             * 执行所有人物
             */
            @Test
            public void testSimple(){
                Date start = new Date();
                for (Runnable aTaskArray : taskArray) {
                    aTaskArray.run();
                }
                Date end = new Date();
                System.out.println(end.getTime()-start.getTime());
            }

完成任务耗时`6`秒

# 多线程同步任务 #

为了提高运行效率,引入多线程,让等待的时间不再累计，而是合并。

最终执行的时间是`耗时最长的任务`执行时间

如下图所示,多个任务同时执行

![多线程同步任务][E5_90_8C_E6_AD_A5_E5_A4_9A_E7_BA_BF_E7_A8_8B_E4_BB_BB_E5_8A_A1.png]

## 代码 ##

为了简便起见，使用了上面的`任务组taskArray`对象。

> 在实际使用中可以自己实现Runnable接口并传入CountDownLatch对象进行操作

/**
         * 同步等待所有任务处理完成方案
         */
        @Test
        public void testSync() throws InterruptedException {
            final CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(taskArray.length);
            ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);
            Date start = new Date();
            for (Runnable aTaskArray : taskArray) {
                executorService.execute(new Runnable() {
                    @Override
                    public void run() {
                        aTaskArray.run();
                        countDownLatch.countDown();
                    }
                });
    
            }
            countDownLatch.await();
            Date end = new Date();
            System.out.println(end.getTime()-start.getTime());
        }

执行时间: `3`秒

> 使用 JDK5 提供的 CountDownLatch 进行同步优化

优点

*  不用修改后续的代码(因为是同步的,后续的内容依赖于本次的内容也不影响)

缺点

*  会造成调用线程等待

# 多线程异步任务 #

![多线程异步任务][E5_BC_82_E6_AD_A5_E5_A4_9A_E7_BA_BF_E7_A8_8B_E4_BB_BB_E5_8A_A1.png]

/**
            * 异步回调方案
            * @throws InterruptedException
            */
           @Test
           public void testReturnAsync() throws InterruptedException {
               ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(3);
               Date start = new Date();
               AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(taskArray.length);
               for (Runnable aTaskArray : taskArray) {
       
                   executorService.execute(new Runnable() {
                       @Override
                       public void run() {
                           aTaskArray.run();
                           if(atomicInteger.decrementAndGet()==0){
                               Date end = new Date();
                               System.out.println(end.getTime()-start.getTime());
                           }
                       }
                   });
       
               }
               System.out.println("等待子线程的结果");
               Thread.sleep(5*1000);
           }

执行时间: `3` 秒

优点

*  不会造成调用线程等待

缺点:

*  需要修改了法签名,需要传入Runnable对象,执行回调,后续的代码需要跟着修改

# 总结 #

*  使用多线程异步还是同步主要的决定因素在于:`调用线程是不是可以阻塞`
 *  多线程同步和多线程异步的执行效率没有差别

[E5_90_8C_E6_AD_A5_E4_BB_BB_E5_8A_A1.png]: http://cdn.blog.shangwantong.com/java-core/thread/%E5%90%8C%E6%AD%A5%E4%BB%BB%E5%8A%A1.png
[E5_90_8C_E6_AD_A5_E5_A4_9A_E7_BA_BF_E7_A8_8B_E4_BB_BB_E5_8A_A1.png]: http://cdn.blog.shangwantong.com/java-core/thread/%E5%90%8C%E6%AD%A5%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E4%BB%BB%E5%8A%A1.png
[E5_BC_82_E6_AD_A5_E5_A4_9A_E7_BA_BF_E7_A8_8B_E4_BB_BB_E5_8A_A1.png]: http://cdn.blog.shangwantong.com/java-core/thread/%E5%BC%82%E6%AD%A5%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E4%BB%BB%E5%8A%A1.png