java.util.concurrent系列之--CyclicBarrier

时间 2019-11-17

标签 java.util.concurrent java util concurrent 系列 cyclicbarrier 栏目 Java 繁體版

原文原文链接

1、CyclicBarrier用法

cyclic ['saɪklɪk; 'sɪk-] 环的；循环的；周期的java

Barrier ['bærɪə] n. 障碍物，屏障；界线、 vt. 把…关入栅栏、n. (Barrier)人名；(法)巴里耶ide

字面意思回环栅栏，经过它能够实现让一组线程等待至某个状态以后再所有同时执行。叫作回环是由于当所this

有等待线程都被释放之后，CyclicBarrier能够被重用。咱们暂且把这个状态就叫作barrier，当调用await()方线程

法以后，线程就处于barrier了。code

CyclicBarrier类位于java.util.concurrent包下，CyclicBarrier提供2个构造器：图片

public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
}
 
public CyclicBarrier(int parties) {
}

参数parties指让多少个线程或者任务等待至barrier状态；参数barrierAction为当这些线程都达到barrier状get

态时会执行的内容。it

而后CyclicBarrier中最重要的方法就是await方法，它有2个重载版本：io

public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };

public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws 

InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };

第一个版本比较经常使用，用来挂起当前线程，直至全部线程都到达barrier状态再同时执行后续任务；for循环

第二个版本是让这些线程等待至必定的时间，若是还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务。

2、例子1：

倘若有若干个线程都要进行写数据操做，而且只有全部线程都完成写数据操做以后，这些线程才能继续作后面的事情，此时就能够利用CyclicBarrier了：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 4;
        CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N);
        for(int i=0;i<N;i++)
            new Writer(barrier).start();
    }
    static class Writer extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
            try {
                Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操做
                System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其余线程写入完毕");
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("全部线程写入完毕，继续处理其余任务...");
        }
    }
}

执行结果：

从上面输出结果能够看出，每一个写入线程执行完写数据操做以后，就在等待其余线程写入操做完毕。

当全部线程线程写入操做完毕以后，全部线程就继续进行后续的操做了。

3、例子2：

若是说想在全部线程写入操做完以后，进行额外的其余操做能够为CyclicBarrier提供Runnable参数：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 4;
        CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N,new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("当前线程"+Thread.currentThread().getName());   
            }
        });
 
        for(int i=0;i<N;i++)
            new Writer(barrier).start();
    }
    static class Writer extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
            try {
                Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操做
                System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其余线程写入完毕");
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("全部线程写入完毕，继续处理其余任务...");
        }
    }
}

运行结果：

从结果能够看出，当四个线程都到达barrier状态后，会从四个线程中选择一个线程去执行Runnable。

4、例子3：

下面看一下为await指定时间的效果：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 4;
        CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N);
 
        for(int i=0;i<N;i++) {
            if(i<N-1)
                new Writer(barrier).start();
            else {
                try {
                    Thread.sleep(5000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                new Writer(barrier).start();
            }
        }
    }
    static class Writer extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
            try {
                Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操做
                System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其余线程写入完毕");
                try {
                    cyclicBarrier.await(2000, TimeUnit.MILLISECONDS);
                } catch (TimeoutException e) {
                    // TODO Auto-generated catch block
                    e.printStackTrace();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"全部线程写入完毕，继续处理其余任务...");
        }
    }
}

执行结果：

上面的代码在main方法的for循环中，故意让最后一个线程启动延迟，由于在前面三个线程都达到barrier以后，等待了指定的时间发现第四个线程尚未达到barrier，就抛出异常并继续执行后面的任务。

5、例子4：

另外CyclicBarrier是能够重用的，看下面这个例子：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        int N = 4;
        CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(N);
 
        for(int i=0;i<N;i++) {
            new Writer(barrier).start();
        }
 
        try {
            Thread.sleep(25000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
 
        System.out.println("CyclicBarrier重用");
 
        for(int i=0;i<N;i++) {
            new Writer(barrier).start();
        }
    }
    static class Writer extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
 
        @Override
        public void run() {
            System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在写入数据...");
            try {
                Thread.sleep(5000);      //以睡眠来模拟写入数据操做
                System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"写入数据完毕，等待其余线程写入完毕");
 
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"全部线程写入完毕，继续处理其余任务...");
        }
    }
}

执行结果：

从执行结果能够看出，在初次的4个线程越过barrier状态后，又能够用来进行新一轮的使用。而CountDownLatch没法进行重复使用。