并发(十六)：不要使用Thread.join()——并行变串行

　

thread.join

在多线程程序的编写中，为了同步线程的执行状态，我们为了方便，经常会使用thread.join()方法，须不知此方法有重大的性能缺陷，能将多线程程序变成单线程程序，执行时间瞬间翻倍，示例如下：

/**
 *  用于长时间的任务计算，一般求fabic(40)就会花费1秒的时间
 *  花费时间呈指数增长速度
 */
static long fabic(int n) {
    if(n < 0) {
        throw new numberformatexception("不能小于0");
    }
    if(n == 1 || n == 2) {
        return 1;
    }
    return fabic(n - 1) + fabic(n - 2);
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    long startTime = system.currenttimemillis();
    int NUM = 3;
    for(int i = 0; i < NUM; i ++) {
        //  创建线程
        Thread th = new Thread(() -> {
            fabic(35 + i);
        });
        th.start();
        th.join();
    }
    //  打印花费的时间
    System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime);
}

通过监测应用程序的执行时间，或者在线程内添加调试日志，我们发现，现在三个线程会依次执行，即线程0执行完了才执行线程1，类似于连续调用了3次th.run()方法(其实效率更低，因为还有线程创建、切换、销毁的时间)。

在上述的代码测试中，我们还发现了一个令人惊讶的现象，调用fabic的递归函数，java的执行时间竟然超过Python 100多倍，下面是成绩对比：

斐波那契数N	JAVA(ms)	Python(ms)	结果
35	31	2991	9227465
40	362	33533	102334155

当然用递归求斐波那契数的方法绝对不是一种高效的方法，但能否说明Python对递归优化得不够，还是Python对栈桢的设计策略存在问题？更高效的求斐波那契数的方法如下：

#   用公式求导更快
def fabic(n):
    if(n < 1):
        raise Exception('the argument can not less than 0')
    #   辅助数组
    result = [0, 1, 1]
    if(n < 2):
        return 1
    while(n > 2):
        result.pop(0)
        result.APPend(result[0] + result[1])
        n = n - 1
    else:
        return result[2]

所以，除了在调试环境中，可以执行Thread.join()方法，否则还不如不要启动线程，直接执行方法调用，正确的方法是应该使用countdownlatch、CyclicBarrier这样的线程工具，如下：

static class FabicTask implements Runnable {

    private int num;

    private final CyclicBarrier barrier;

    public FabicTask(int num, CyclicBarrier barrier) {
        super();
        this.num = num;
        this.barrier = barrier;
    }

    public void run() {         
        fabic(num);
        try {
            //  发信号等待结束
            this.barrier.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printstacktrace();
        } catch (brokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    int NUM = 3;
    long startTime = System.currentTimeMillis();
    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(NUM, () -> {
        //  计算耗费时间
        System.out.println(System.currentTimeMillis() - startTime); 
    });
    for(int i = 0; i < NUM; i ++) {
        new Thread(new FabicTask(41, barrier)).start();
    }
}

结论

不要再生产环境中使用Thread.join()方法。

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