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Java CyclicBarrier错误使用的实例

2025-01-03 11:00:00 作者：学亮编程手记

文章描述了一个Java程序使用CyclicBarrier实现两个线程交替打印字母和数字时遇到的问题,由于线程执行顺序不当,导致输出结果与预期不符,通过调整线程的等待和打印顺序,解决了问题,文章还提供了一个控制流图来详细解释修改前后的程序逻辑

Java CyclicBarrier错误使用

错误代码示例

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class AlternatePrintCyclicBarrier {

    private static final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2);

    public static void main(String[] args) {
        String letters = "abcd";
        String numbers = "1234";

        Thread letterThread = new Thread(() -> {
            for (char letter : letters.toCharArray()) {
                try {
                    System.out.print(letter);
                    barrier.await(); // 等待另一个线程
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        Thread numberThread = new Thread(() -> {
            for (char number : numbers.toCharArray()) {
                try {
                    barrier.await(); // 等待字母线程
                    System.out.print(number);
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        letterThread.start();
        numberThread.start();

        try {
            letterThread.join();
            numberThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

代码错误分析

当前代码的逻辑是两个线程交替打印字母和数字，但是由于CyclicBarrier的使用不当，导致输出结果为ab12cd34。

具体原因是在字母线程中先打印字母再等待，而在数字线程中先等待再打印数字，这会导致字母线程先打印两个字母后，数字线程才开始打印。

修改方案

为了实现交替打印的效果，可以调整线程的执行顺序。

具体来说，可以让字母线程先等待，然后打印字母；而数字线程先等待，然后打印数字。这样可以确保两个线程交替执行。

修改后的代码

package com.zxl.a1b2c3d4;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class AlternatePrintCyclicBarrier {

    private static final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2);

    public static void main(String[] args) {
        String letters = "abcd";
        String numbers = "1234";

        Thread letterThread = new Thread(() -> {
            for (char letter : letters.toCharArray()) {
                try {
                    barrier.await(); // 等待数字线程
                    System.out.print(letter);
                    barrier.await(); // 等待数字线程
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        Thread numberThread = new Thread(() -> {
            for (char number : numbers.toCharArray()) {
                try {
                    barrier.await(); // 等待字母线程
                    System.out.print(number);
                    barrier.await(); // 等待字母线程
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
            }
        });

        letterThread.start();
        numberThread.start();

        try {
            letterThread.join();
            numberThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }
    }
}

修改后的控制流图

详细解释

Start：程序开始。
CreateThreads：创建两个线程，一个用于打印字母，一个用于打印数字。
StartThreads：启动这两个线程。
WaitThreads：主线程调用join方法等待两个子线程执行完毕。
End：程序结束。

在子图中：

字母线程：

AwaitNumber1：等待数字线程。
PrintLetter：打印字母。
AwaitNumber2：等待数字线程。
循环执行上述步骤。

数字线程：

AwaitLetter1：等待字母线程。
PrintNumber：打印数字。
AwaitLetter2：等待字母线程。
循环执行上述步骤。

总结

以上为个人经验，希望能给大家一个参考，也希望大家多多支持脚本之家。