主线程等待子线程各种方案比较

创建线程以及管理线程池基本理解 
参考原文链接：http://www.oschina.net/question/12_11255?sort=time 

一、创建一个简单的java线程 
在 Java 语言中，一个最简单的线程如下代码所示： 

Java代码  

1. Runnable runnable = new Runnable(){  
2.    public void run(){  
3.       System.out.println("Run");  
4.    }  
5. }  

可通过下面一行代码来启动这个线程： 
new Thread(runnable).start(); 
这是一个再简单不过的例子了，但如果你有许多需要长时间运行的任务同时执行，并需要等所有的这些线程都执行完毕，还想得到一个返回值，那么这就有点小小难度了。但 Java 已经有解决方案给你，那就是 Executors ，一个简单的类可以让你创建线程池和线程工厂。 

二、Executors创建线程池 
一个线程池使用类 ExecutorService 的实例来表示，通过 ExecutorService 你可以提交任务，并进行调度执行。下面列举一些你可以通过 Executors 类来创建的线程池的类型： 

1.Single Thread Executor : 只有一个线程的线程池，因此所有提交的任务是顺序执行，代码：

Java代码  

1. Executors.newSingleThreadExecutor()  

2.Cached Thread Pool : 线程池里有很多线程需要同时执行，老的可用线程将被新的任务触发重新执行，如果线程超过60秒内没执行，那么将被终止并从池中删除，代码：

Java代码  

1. Executors.newCachedThreadPool()  

3.Fixed Thread Pool : 拥有固定线程数的线程池，如果没有任务执行，那么线程会一直等待，代码：

Java代码  

1. Executors.newFixedThreadPool()  

4.Scheduled Thread Pool : 用来调度即将执行的任务的线程池，代码：

Java代码  

1. Executors.newScheduledThreadPool()  

5.Single Thread Scheduled Pool : 只有一个线程，用来调度执行将来的任务，代码：

Java代码  

1. Executors.newSingleThreadScheduledExecutor()  

三、主线程等待子线程结束各种方式 
一旦你创建了一个线程池，你就可以往池中通过不同的方法提交执行任务，可提交 Runnable 或者 Callable 到线程池中，该方法返回一个 Future 实例表示任务的状态，如果你提交一个 Runnable ，那么如果任务完成后 Future 对象返回 null。 

例如，你编写下面的 Callable： 

Java代码  

1. private final class StringTask extends Callable<String>{  
2.    public String call(){  
3.       //Long operations  
4.    
5.       return "Run";  
6.    }  
7. }  

如果你想使用4个线程来执行这个任务10次，那么代码如下： 
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4); 

for(int i = 0; i < 10; i++){ 
   pool.submit(new StringTask()); 
} 

但你必须手工的关闭线程池来结束所有池中的线程： 

pool.shutdown(); 

如果你不这么做，JVM 并不会去关闭这些线程；另外你可以使用 shutdownNow() 的方法来强制关闭线程池，那么执行中的线程也会被中断，所有尚未被执行的任务也将不会再执行。 

但这个例子中，你无法获取任务的执行状态，因此我们需要借助 Future 对象： 

下面的例子同时可以阻塞主线程等待子线程完成，但是该方式，如果阻塞的第一个线程很久，可能其他线程已经执行完了，很多情况不太适用 

Java代码  

1. ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(4);  
2.    
3. List<Future<String>> futures = new ArrayList<Future<String>>(10);  
4.    
5. for(int i = 0; i < 10; i++){  
6.    futures.add(pool.submit(new StringTask()));  
7. }  
8.    
9. for(Future<String> future : futures){  
10.    String result = future.get();  
11.    
12.    //Compute the result  
13. }  
14.    
15. pool.shutdown();  

不过这段代码稍微有点复杂，而且有不足的地方。如果第一个任务耗费非常长的时间来执行，然后其他的任务都早于它结束，那么当前线程就无法在第一个任务结束之前获得执行结果，但是别着急，Java 为你提供了解决方案——CompletionService。 

一个 CompletionService 就是一个服务，用以简化等待任务的执行结果，实现的类是 ExecutorCompletionService，该类基于 ExecutorService，因此我们可试试下面的代码： 

Java代码  

1. ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(4);  
2. CompletionService<String> pool = new ExecutorCompletionService<String>(threadPool);  
3.    
4. for(int i = 0; i < 10; i++){  
5.    pool.submit(new StringTask());  
6. }  
7.    
8. for(int i = 0; i < 10; i++){  
9.    String result = pool.take().get();  
10.    
11.    //Compute the result  
12. }  
13.    
14. threadPool.shutdown();  

通过这段代码，我们可以根据执行结束的顺序获取对应的结果，而无需维护一个 Future 对象的集合。 
这就是本文的全部，通过 Java 为我们提供的各种工具，可以方便的进行多任务的编程，通过使用 Executors、ExecutorService 以及 CompletionService 等工具类，我们可以创建复杂的并行任务执行算法，而且可以轻松改变线程数。