最近的工作需要統計一些復雜的報表，為了提高效率，想用多線程去實現，但要在所有線程完成統計任務后，將結果匯總。所以在思考有沒有什么辦法解決，之所以是“系列一”是因為我想記錄下我的思考過程。

1、首先設計一個Executer，負責任務的執行和匯總：

Java代碼  

1. public class Executer {  
2.     //計算已經派發的任務數(條件謂詞)  
3.     public static int THREAD_COUNT = 0;  
4.     //線程池  
5.     private Executor pool = null;  
6.     public Executer() {  
7.         this(1);  
8.     }  
9.     public Executer(int threadPoolSize) {  
10.         pool = Executors.newFixedThreadPool(threadPoolSize);  
11.     }  
12.     /** 
13.      * 任務派發 
14.      * @param job 
15.      */  
16.     public void fork(Job job){  
17.         //將任務派發給線程池去執行  
18.         pool.execute(job);  
19.         THREAD_COUNT++;  
20.     }  
21.     /** 
22.      * 統計任務結果 
23.      */  
24.     public void join(){  
25.         while(THREAD_COUNT > 0){  
26.             System.out.println("threadCount: "+THREAD_COUNT);  
27.             try {  
28.                 wait();//如果任務沒有全部完成，則掛起  
29.             } catch (Exception e) {}//這里總是拋異常，不知道為什么，好吧！先不管它  
30.         }  
31.     }  
32. }  

 2、寫一個抽象的Job類，負責執行具體的任務

Java代碼  

1. public abstract class Job implements Runnable {  
2.   
3.     @Override  
4.     public void run() {  
5.         this.execute();//執行子類具體任務  
6.         Executer.THREAD_COUNT--;  
7.         try{  
8.             notifyAll();//這里總是拋異常，不知道為什么，好吧！先不管它  
9.         }catch(Exception e){}  
10.     }  
11.     /** 
12.      * 業務處理函數 
13.      */  
14.     public abstract void execute();  
15.   
16. }  

3、測試，先來一個具體的任務實現。

Java代碼  

1. public class MyJob extends Job {  
2.   
3.     @Override  
4.     public void execute() {  
5.         //模擬業務需要處理1秒.  
6.         try {Thread.sleep(1000);} catch (InterruptedException e) {}  
7.         System.out.println("running thread id = "+Thread.currentThread().getId());  
8.     }  
9.   
10. }  

4、測試。

Java代碼  

1. public class Test {  
2.     public static void main(String[] args) {  
3.         //初始化任務池  
4.         Executer exe = new Executer(5);  
5.         //初始化任務  
6.         long time = System.currentTimeMillis();  
7.         for (int i = 0; i < 10; i++) {  
8.             MyJob job = new MyJob();  
9.             exe.fork(job);//派發任務  
10.         }  
11.         //匯總任務結果  
12.         exe.join();  
13.         System.out.println("time: "+(System.currentTimeMillis() - time));  
14.     }  
15.   
16. }  

 5、好吧，看一下結果

Java代碼  

1. threadCount: 10  
2. ......(表示有N多個)  
3. threadCount: 10  
4. running thread id = 8  
5. running thread id = 9  
6. running thread id = 11  
7. running thread id = 10  
8. running thread id = 12  
9. threadCount: 5  
10. ......(表示有N多個)  
11. threadCount: 5  
12. running thread id = 9  
13. running thread id = 10  
14. running thread id = 12  
15. running thread id = 8  
16. running thread id = 11  
17. threadCount: 3  
18. time: 2032  

 哈哈，看來是可以了，最后匯總任務的處理時間是2032毫秒，看來是比單個任務順序執行來的快。但是有幾個問題：

1）如果沒有catch那個超級Exception的話，就會拋下面的異常：

Java代碼  

1. java.lang.IllegalMonitorStateException  
2.     at java.lang.Object.wait(Native Method)  
3.     at java.lang.Object.wait(Object.java:485)  
4.     at com.one.Executer.join(Executer.java:38)  
5.     at com.test.Test.main(Test.java:21)  

2）為啥會打印N多個同樣值threadCount呢？

于是和同事（河東）溝通，他說wait要放在synchronized里面才行，好吧，試一下，改進一下Executer和Job

Java代碼  

1. public class Executer {  
2.     //計算已經派發的任務數(條件謂詞)  
3.     public static int THREAD_COUNT = 0;  
4.     //條件隊列鎖  
5.     public static final Object LOCK = new Object();  
6.     //線程池  
7.     private Executor pool = null;  
8.     public Executer() {  
9.         this(1);  
10.     }  
11.     public Executer(int threadPoolSize) {  
12.         pool = Executors.newFixedThreadPool(threadPoolSize);  
13.     }  
14.     /** 
15.      * 任務派發 
16.      * @param job 
17.      */  
18.     public void fork(Job job){  
19.         //將任務派發給線程池去執行  
20.         pool.execute(job);  
21.         //增加線程數  
22.         synchronized (LOCK) {  
23.             THREAD_COUNT++;  
24.         }  
25.     }  
26.     /** 
27.      * 統計任務結果 
28.      */  
29.     public void join(){  
30.         synchronized (LOCK) {  
31.             while(THREAD_COUNT > 0){  
32.                 System.out.println("threadCount: "+THREAD_COUNT);  
33.                 try {  
34.                     LOCK.wait();//如果任務沒有全部完成，則掛起  
35.                 } catch (InterruptedException e) {  
36.                     e.printStackTrace();  
37.                 }  
38.             }  
39.         }  
40.     }  
41. }  

Java代碼  

1. public abstract class Job implements Runnable {  
2.   
3.     @Override  
4.     public void run() {  
5.         this.execute();//執行子類具體任務  
6.         synchronized (Executer.LOCK) {  
7.             //處理完業務后，任務結束，遞減線程數，同時喚醒主線程  
8.             Executer.THREAD_COUNT--;  
9.             Executer.LOCK.notifyAll();  
10.         }  
11.     }  
12.     /** 
13.      * 業務處理函數 
14.      */  
15.     public abstract void execute();  
16.   
17. }  

 6、測試一下：

Java代碼  

1. threadCount: 10  
2. running thread id = 8  
3. running thread id = 11  
4. running thread id = 9  
5. threadCount: 7  
6. running thread id = 10  
7. threadCount: 6  
8. running thread id = 12  
9. threadCount: 5  
10. running thread id = 11  
11. running thread id = 12  
12. running thread id = 10  
13. threadCount: 2  
14. running thread id = 9  
15. running thread id = 8  
16. threadCount: 1  
17. time: 2016  

 還真的行，謝謝河東哈！

但是原因是什么呢？回去查了查書《Java并發編程實踐》，見附件！

Java代碼  

1. 第14.2.1節這樣說：  
2.   
3. 在條件等待中存在一種重要的三元關系，包括加鎖、wait方法和一個條件謂詞。在條件謂詞中包含多個變量，而狀態變量由一個鎖來保護，因此在測試條件謂詞之前必須先持有這個鎖。鎖對象與條件隊列對象（即調用wait和notify等方法所在的對象）必須是同一個對象。  
4.   
5. ...  
6.   
7. 由于線程在條件謂詞不為真的情況下也可以反復地醒來，因此必須在一個循環中調用wait，并在每次迭代中都測試條件謂詞。  
8.   
9. 14.2.4節：  
10.   
11. 由于在調用notify或notifyAll時必須持有條件隊列對象的鎖，而如果這些等待中線程此時不能重新獲得鎖，那么無法從wait返回，因此發出通知的線程應該盡快地釋放，從而確保正在等待的線程盡可能盡快的解除阻塞。  

看來之前是不會用wait和notify，哈哈~！

感謝河東，和你交流收獲很大！

順便測試一下java多線程情況下，多核CPU的利用率，修改上面的線程池大小和任務數（2個線程處理1000000個任務，去掉MyJob的sleep（這樣可以多搶些CPU時間），結果如下：

看來window下是可以利用多核的，雖然是一個JVM進程。之前和斯亮討論的結論是錯誤的。