如何控制多线程的执行顺序？

我们先来看下面的程序：

线程执行顺序

以上运行程序的结果是什么呢？

有人说结果如下：

main开始运行
thread1运行
thread2运行
thread3运行
main运行结束

有的人说结果如下：

main开始运行
main运行结束
thread1运行
thread3运行
thread2运行

有人说结果如下：

main开始运行
thread2运行
main运行结束
thread1运行
thread3运行

其实啊，这段程序的运行结果可能有很多种。这些不同情况的出现，取决于CPU的调度。

由于存在CPU调度的不确定性，所以多线程的执行顺序具有不确定性。主线程有可能比其他线程先执行完，其他线程也有可能比主线程执行完，其他线程之间执行顺序也可能不同。

那么问题来了，如果想让多线程按我们预期的顺序执行，应该怎么办呢？

比如说，我们希望任何情况下，程序运行的结果如下：

main开始运行
thread1运行
thread2运行
thread3运行
main运行结束

我们该怎么办呢？

下面介绍控制线程执行顺序的2种方法。

方法一：使用join()方法让一个线程强制运行

main方法里关键代码如下：

public static void main(String[] args) {
try {
            System.out.println("main开始运行");
            thread1.start();
            thread1.join(); //让thread1强制执行完毕后，才可以执行后面的代码
            thread2.start();
            thread2.join();
            thread3.start();
            thread3.join();
            System.out.println("main运行结束");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

使用join()方法后，运行结果则会固定下来，如下：

main开始运行
thread1运行
thread2运行
thread3运行
main运行结束

join()方法原理介绍：

使用join()方法让子线程强制运行，其实是join()方法阻塞了主线程的运行，我们通过join()方法的源码可以看到

public final void join() throws InterruptedException {
        join(0);
    }

调用join方法，会调用join(0)方法，当参数为0时，会调用wait方法，使主线程阻塞，等待子线程执行完毕后，主线程结束等待，继续执行。

join源码

方法二：使用juc包下的Executors线程池保证子线程按顺序执行

Java5.0提供了java.util.concurrent(简称JUC)包，提供了并发编程中一些常用的工具类。

Executors是JDK中java.util.concurrent包下线程池操作类，提供方便的线程池的操作。

我们使用Executors中的newSingleThreadExecutor()方法，创建一个单线程的线程池，也可以达到控制线程执行顺序的目的。

关键代码如下：

static ExecutorService executorService = 
  Executors.newSingleThreadExecutor();
public static void main(String[] args) {
        System.out.println("main开始运行");
        executorService.submit(thread1);
        executorService.submit(thread2);
        executorService.submit(thread3);
        executorService.shutdown();
        System.out.println("main运行结束");
    }

运行结果如下：

main开始运行
main运行结束
thread1运行
thread2运行
thread3运行

从上面的运行结果可以看出，使用newSingleThreadExecutor()方法创建的线程池可以使放到它里面的子线程按一定顺序执行，但是不能保证子线程和主线程的执行顺序。

原理介绍：
newSingleThreadExecutor()方法创建的线程池是一个基于FIFO（先进先出）的队列，也就是说，当我们依次将thread1，thread2，thread3加入队列中时，实际在就绪状态的只有thread1这个线程，thread2，thread3则会被添加到队列中等待，当thread1执行完毕后，则会按进入队列的先后顺序执行队列中的其他线程。

希望大家通过这篇文章了解多线程环境下控制线程执行顺序的2种方法，并能用于实践。