Java多线程执行的方式以及如何统计执行时间
简介
在Java中，多线程可以帮助我们提高程序的执行效率，充分利用计算机的多核处理能力。然而，当我们使用多线程执行任务时，可能会遇到一个问题，即如何统计多线程执行的总时间。本文将介绍Java中多线程执行的几种方式，并展示如何统计多线程执行的总时间。
问题描述
假设我们有一个任务，需要使用多线程来执行。我们想知道多线程执行这个任务所花费的总时间。
解决方案
方案一：使用Thread和Runnable接口
我们可以使用Java提供的Thread和Runnable接口来执行多线程任务。首先，我们需要定义一个实现Runnable接口的任务类。
public class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
// 执行任务
}
}
然后，我们可以创建多个Thread对象，并将任务对象作为参数传递给Thread的构造函数。
Task task = new Task();
Thread thread1 = new Thread(task);
Thread thread2 = new Thread(task);
接下来，我们可以通过调用Thread的start()方法启动线程。
thread1.start();
thread2.start();
为了统计多线程执行的总时间，我们可以在任务执行开始和结束的地方记录时间，并计算时间差。
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 执行任务
long endTime = System.currentTimeMillis();
long totalTime = endTime - startTime;
方案二：使用Executor框架
除了使用Thread和Runnable接口，我们还可以使用Java提供的Executor框架来执行多线程任务。Executor框架提供了更高级的线程管理功能，并且可以方便地统计执行时间。
首先，我们需要创建一个ExecutorService对象。
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
然后，我们可以使用submit()方法将任务提交给ExecutorService。
executor.submit(task);
executor.submit(task);
接下来，我们可以调用shutdown()方法来关闭ExecutorService，并等待所有任务执行完成。
executor.shutdown();
try {
executor.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.NANOSECONDS);
} catch (InterruptedException e) {
// 处理异常
}
为了统计多线程执行的总时间，我们可以在任务执行开始和结束的地方记录时间，并计算时间差。
long startTime = System.currentTimeMillis();
// 执行任务
long endTime = System.currentTimeMillis();
long totalTime = endTime - startTime;
示例
下面是一个示例程序，演示了如何使用方案一和方案二来统计多线程执行的总时间。
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
// 方案一：使用Thread和Runnable接口
long startTime1 = System.currentTimeMillis();
Thread thread1 = new Thread(new Task());
Thread thread2 = new Thread(new Task());
thread1.start();
thread2.start();
thread1.join();
thread2.join();
long endTime1 = System.currentTimeMillis();
long totalTime1 = endTime1 - startTime1;
System.out.println("方案一总时间：" + totalTime1);
// 方案二：使用Executor框架
long startTime2 = System.currentTimeMillis();
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(2);
executor.submit(new Task());
executor.submit(new Task());
executor.shutdown();
executor.awaitTermination(Long.MAX_VALUE, TimeUnit.NANOSECONDS);
long endTime2 = System.currentTimeMillis();
long totalTime2 = endTime2 - startTime2;
System.out.println("方案二总时间：" + totalTime2);
}
}
class Task implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("任务开始执行");
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("任务执行结束");
}
}
在上述示例中，我们定义了一个任务类Task，该任务类的run()方法模拟了一个耗时的任务。我们分别使用方案一和方案二来执行两个任务，并统计执行的总时间。
序列图
下面是使用mermaid语法表示的序列图，展示了方案一和方案二的执行流程。
sequenceDiagram
participant Thread
participant Runnable
participant ExecutorService
Note over Thread, Runnable: 方案一：使用Thread和
