Java多线程循环栅栏CyclicBarrier正确使用方法
作者:呆小鱼LQ
前言
本篇文章的代码示例已放到 github 上,Git地址为:advance(记录每一个学习过程),大家把代码下载下来之后,全局搜索一些关键代码,即可找到该文章的源码。
使用场景
想象一个这样的场景,我们在打王者荣耀/英雄联盟的时候,都会有一个匹配机制,需要10个人都加载完成后,大家才能一起进入游戏,不然会出现大家进入游戏的时间不一致的情况,这个时候就可以使用CyclicBarrier来实现。
基本原理
使用CyclicBarrier的线程被叫做参与方,它的内部维护了一个显式锁。参与方只需要执行await()就可以参与等待,此时这些线程会被暂停。当最后一个线程执行await()方法后,其他被暂停的线程都会被唤醒,而最后一个线程不会被暂停。
常用方法
//构造器,定义参与的线程数 CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10); //构造器,可以传入跳栅后需要执行的线程 public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction); //将屏障重置为其初始状态 void reset() //进行等待 int await() //进行等待,同时具备超时时间 public int await(long timeout, TimeUnit unit)
使用示例
定义玩家运行程序
public class CyclicBarrierRunnable implements Runnable{ private CyclicBarrier cyclicBarrier; private int number; public CyclicBarrierRunnable(CyclicBarrier cyclicBarrier, int number) { this.cyclicBarrier = cyclicBarrier; this.number = number; } @Override public void run() { System.out.println("玩家" + number + "号正在加载游戏..."); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(2); cyclicBarrier.await(); } catch (Exception e) { System.out.println("线程执行出现问题"); } System.out.println("玩家" + number + "号加载完成。"); } }
定义主程序
public class Main { public static void main(String[] args) throws InterruptedException, BrokenBarrierException { CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10); //获取参与方的总数 System.out.println("参与方的总数为:" + cyclicBarrier.getParties()); //获取此时等待的线程数 System.out.println("此时等待的线程数为:" + cyclicBarrier.getNumberWaiting()); for (int i = 0; i < 10; i++){ CyclicBarrierRunnable runnable = new CyclicBarrierRunnable(cyclicBarrier, i); new Thread(runnable).start(); } } }
运行结果
执行说明
主线程每隔2秒会启动一个子线程执行,子线程打印“准备执行”后,会调用await()方法进行等待,从结果我们可以看出:当最后一个CyclicBarrier.await()方法被执行后,所有的等待线程同时被唤醒,同时开始执行。
内部原理
CyclicBarrier内部使用了一个条件变量trip来实现等待/通知。
CyclicBarrier内部实现使用了分代的概念用于表示CyclicBarrier实例是可以重复使用的。
除最后一个线程外的任何一个参与方都相当于一个等待线程,这些线程所使用的保护条件是:“当前分代内,尚未执行await方法的参与方个数为0”。await()方法每被执行一次,相应实例的parties值会减少1.最后一个线程相当于通知线程,它执行await()会使相应实例的parties的值变为0,此线程会先执行barrierAction.run(),然后再执行trip.signalAll()来唤醒所有等待线程。
注意事项
- 使用reset()方法将屏障置为初始状态时,如果所有参与者目前都在屏障处等待,则将他们唤醒,同时抛出一个BrokenBarrierException异常
以上就是Java多线程循环栅栏CyclicBarrier正确使用方法的详细内容,更多关于Java多线程循环栅栏CyclicBarrier的资料请关注脚本之家其它相关文章!