java

关注公众号 jb51net

关闭
首页 > 软件编程 > java > Java CyclicBarrier

Java中CyclicBarrier 循环屏障

作者:​ 心城以北   ​

这篇文章主要介绍了Java中CyclicBarrier 循环屏障,可以实现让一组线程等待至某个状态屏障点之后再全部同时执行,下面文章分享CyclicBarrier循环屏障的原理,需要的小伙伴可以参考一下

一、简介

CyclicBarrier 字面意思回环栅栏(循环屏障),它可以实现让一组线程等待至某个状态(屏障点)之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后,CyclicBarrier可以被重用。 

CyclicBarrier 作用是让一组线程相互等待,当达到一个共同点时,所有之前等待的线程再继续执行,且 CyclicBarrier 功能可重复使用。

二、CyclicBarrier的使用

构造方法:

 // parties表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用 await 方法告诉 CyclicBarrier 我已经到达了屏障,然后当前线程被阻塞。
 public CyclicBarrier(int parties)
 // 用于在线程到达屏障时,优先执行 barrierAction,方便处理更复杂的业务场景(该线程的执行时机是在到达屏障之后再执行)

重要方法:

//屏障 指定数量的线程全部调用await()方法时,这些线程不再阻塞
// BrokenBarrierException 表示栅栏已经被破坏,破坏的原因可能是其中一个线程 await() 时被中断或者超时
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException
//循环  通过reset()方法可以进行重置

CyclicBarrier 应用场景

模拟合并计算场景

利用 CyclicBarrier 可以用于多线程计算数据,最后合并计算结果的场景。

public class CyclicBarrierTest2 {
    //保存每个学生的平均成绩
    private Conc urrentHashMap<String, Integer> map=new ConcurrentHashMap<String,Integer>();
    private ExecutorService threadPool= Executors.newFixedThreadPool(3);
    private CyclicBarrier cb=new CyclicBarrier(3,()->{
        int result=0;
        Set<String> set = map.keySet();
        for(String s:set){
            result+=map.get(s);
        }
        System.out.println("三人平均成绩为:"+(result/3)+"分");
    });
    public void count(){
        for(int i=0;i<3;i++){
            threadPool.execute(new Runnable(){

                @Override
                public void run() {
                    //获取学生平均成绩
                    int score=(int)(Math.random()*40+60);
                    map.put(Thread.currentThread().getName(), score);
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                            +"同学的平均成绩为:"+score);
                    try {
                        //执行完运行await(),等待所有学生平均成绩都计算完毕
                        cb.await();
                    } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }

            });
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrierTest2 cb=new CyclicBarrierTest2();
        cb.count();
    }
}

模拟“人满发车”的场景

利用CyclicBarrier的计数器能够重置,屏障可以重复使用的特性,可以支持类似“人满发车”的场景

public class CyclicBarrierTest3 {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger counter = new AtomicInteger();
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(
                5, 5, 1000, TimeUnit.SECONDS,
                new ArrayBlockingQueue<>(100),
                (r) -> new Thread(r, counter.addAndGet(1) + " 号 "),
                new ThreadPoolExecutor.AbortPolicy());

        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5,
                () -> System.out.println("裁判:比赛开始~~"));

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            threadPoolExecutor.submit(new Runner(cyclicBarrier));
        }

    }
    static class Runner extends Thread{
        private CyclicBarrier cyclicBarrier;
        public Runner (CyclicBarrier cyclicBarrier) {
            this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        }
        @Override
        public void run() {
            try {
                int sleepMills = ThreadLocalRandom.current().nextInt(1000);
                Thread.sleep(sleepMills);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 选手已就位, 准备共用时: " + sleepMills + "ms" + cyclicBarrier.getNumberWaiting());
                cyclicBarrier.await();

            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }catch(BrokenBarrierException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

输出结果:

3 号  选手已就位, 准备共用时: 78ms0
1 号  选手已就位, 准备共用时: 395ms1
5 号  选手已就位, 准备共用时: 733ms2
2 号  选手已就位, 准备共用时: 776ms3
4 号  选手已就位, 准备共用时: 807ms4
裁判:比赛开始~~
4 号  选手已就位, 准备共用时: 131ms0
3 号  选手已就位, 准备共用时: 256ms1
2 号  选手已就位, 准备共用时: 291ms2
1 号  选手已就位, 准备共用时: 588ms3
5 号  选手已就位, 准备共用时: 763ms4
裁判:比赛开始~~

三、CyclicBarrier 源码分析

CyclicBarrier 流程

主要是的流程:

下面是一个简单的流程图:

下面是具体的一些代码调用的流程:

几个常见的问题?

CyclicBarrier 与 CountDownLatch的区别

到此这篇关于Java中CyclicBarrier 循环屏障的文章就介绍到这了,更多相关Java CyclicBarrier 内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!

您可能感兴趣的文章:
阅读全文