CyclicBarrier介绍

1、类说明：

一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环 的 barrier。

2、使用场景：

需要所有的子任务都完成时，才执行主任务，这个时候就可以选择使用CyclicBarrier。

3、常用方法：

await

public int await()
          throws InterruptedException,
                 BrokenBarrierException

在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await方法之前，将一直等待。如果当前线程不是将到达的最后一个线程，出于调度目的，将禁用它，且在发生以下情况之一前，该线程将一直处于休眠状态：

• 最后一个线程到达；或者
• 其他某个线程中断当前线程；或者
• 其他某个线程中断另一个等待线程；或者
• 其他某个线程在等待 barrier 时超时；或者
• 其他某个线程在此 barrier 上调用 reset()。

如果当前线程：

• 在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态；或者
• 在等待时被中断

则抛出 InterruptedException，并且清除当前线程的已中断状态。如果在线程处于等待状态时 barrier 被 reset()，或者在调用await 时 barrier 被损坏，抑或任意一个线程正处于等待状态，则抛出 BrokenBarrierException 异常。

如果任何线程在等待时被 中断，则其他所有等待线程都将抛出 BrokenBarrierException 异常，并将 barrier 置于损坏状态。

如果当前线程是最后一个将要到达的线程，并且构造方法中提供了一个非空的屏障操作，则在允许其他线程继续运行之前，当前线程将运行该操作。如果在执行屏障操作过程中发生异常，则该异常将传播到当前线程中，并将 barrier 置于损坏状态。

 

返回：

到达的当前线程的索引，其中，索引 getParties() - 1 指示将到达的第一个线程，零指示最后一个到达的线程

抛出：

InterruptedException - 如果当前线程在等待时被中断

BrokenBarrierException - 如果另一个 线程在当前线程等待时被中断或超时，或者重置了 barrier，或者在调用 await时 barrier 被损坏，抑或由于异常而导致屏障操作（如果存在）失败。

4、相关实例

赛跑时，等待所有人都准备好时，才起跑：

public class CyclicBarrierTest {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "1号选手")));
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "2号选手")));
        executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "3号选手")));

        executor.shutdown();
    }
}

class Runner implements Runnable {
    // 一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)
    private CyclicBarrier barrier;

    private String name;

    public Runner(CyclicBarrier barrier, String name) {
        super();
        this.barrier = barrier;
        this.name = name;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000 * (new Random()).nextInt(8));
            System.out.println(name + " 准备好了...");
            // barrier的await方法，在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。
            barrier.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(name + " 起跑！");
    }
}

注意：ExecutorService中的submit和execute方法的区别。

CyclicBarrier介绍 （一）
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环 的 barrier。CyclicBarrier 支持一个可选的 Runnable 命令，在一组线程中的最后一个线程到达之后（但在释放所有线程之前），该命令只在每个屏障点运行一次。若在继续所有参与线程之前更新共享状态，此屏障操作 很有用。 
主要方法：

1. //设置parties、count及barrierCommand属性。   
2. CyclicBarrier(int):   
3.   
4. //当await的数量到达了设定的数量后，首先执行该Runnable对象。   
5. CyclicBarrier(int,Runnable):   
6.   
7. //通知barrier已完成线程   
8. await():  

//设置parties、count及barrierCommand属性。
CyclicBarrier(int):

//当await的数量到达了设定的数量后，首先执行该Runnable对象。
CyclicBarrier(int,Runnable):

//通知barrier已完成线程
await():

应用场景 
在某种需求中，比如一个大型的任务，常常需要分配好多子任务去执行，只有当所有子任务都执行完成时候，才能执行主任务，这时候，就可以选择CyclicBarrier了。 

实例分析 
我们需要统计全国的业务数据。其中各省的数据库是独立的，也就是说按省分库。并且统计的数据量很大，统计过程也比较慢。为了提高性能，快速计算。我们采取并发的方式，多个线程同时计算各省数据，最后再汇总统计。在这里CyclicBarrier就非常有用。看代码： 

主要类：

1. /**  
2.  * 各省数据独立，分库存偖。为了提高计算性能，统计时采用每个省开一个线程先计算单省结果，最后汇总。  
3.  *   
4.  * @author guangbo email:weigbo@163.com  
5.  *   
6.  */  
7. public class Total {   
8.   
9.     // private ConcurrentHashMap result = new ConcurrentHashMap();   
10.   
11.     public static void main(String[] args) {   
12.         TotalService totalService = new TotalServiceImpl();   
13.         CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5,   
14.                 new TotalTask(totalService));   
15.   
16.         // 实际系统是查出所有省编码code的列表，然后循环，每个code生成一个线程。   
17.         new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "北京").start();   
18.         new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "上海").start();   
19.         new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "广西").start();   
20.         new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "四川").start();   
21.         new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "黑龙江").start();   
22.   
23.     }   
24. }   
25.   
26. /**  
27.  * 主任务：汇总任务  
28.  */  
29. class TotalTask implements Runnable {   
30.     private TotalService totalService;   
31.   
32.     TotalTask(TotalService totalService) {   
33.         this.totalService = totalService;   
34.     }   
35.   
36.     public void run() {   
37.         // 读取内存中各省的数据汇总，过程略。   
38.         totalService.count();   
39.         System.out.println("=======================================");   
40.         System.out.println("开始全国汇总");   
41.     }   
42. }   
43.   
44. /**  
45.  * 子任务：计费任务  
46.  */  
47. class BillTask extends Thread {   
48.     // 计费服务   
49.     private BillService billService;   
50.     private CyclicBarrier barrier;   
51.     // 代码，按省代码分类，各省数据库独立。   
52.     private String code;   
53.   
54.     BillTask(BillService billService, CyclicBarrier barrier, String code) {   
55.         this.billService = billService;   
56.         this.barrier = barrier;   
57.         this.code = code;   
58.     }   
59.   
60.     public void run() {   
61.         System.out.println("开始计算--" + code + "省--数据！");   
62.         billService.bill(code);   
63.         // 把bill方法结果存入内存，如ConcurrentHashMap,vector等,代码略   
64.         System.out.println(code + "省已经计算完成,并通知汇总Service！");   
65.         try {   
66.             // 通知barrier已经完成   
67.             barrier.await();   
68.         } catch (InterruptedException e) {   
69.             e.printStackTrace();   
70.         } catch (BrokenBarrierException e) {   
71.             e.printStackTrace();   
72.         }   
73.     }   
74.   
75. }  

结果： 
开始计算--北京省--数据！ 
开始计算--上海省--数据！ 
北京省已经计算完成,并通知汇总Service！ 
开始计算--四川省--数据！ 
四川省已经计算完成,并通知汇总Service！ 
上海省已经计算完成,并通知汇总Service！ 
开始计算--广西省--数据！ 
广西省已经计算完成,并通知汇总Service！ 
开始计算--黑龙江省--数据！ 
黑龙江省已经计算完成,并通知汇总Service！ 
======================================= 
开始全国汇总 
CyclicBarrier介绍 （二）

张孝祥视频学习笔记：

CyclicBarrier 表示大家彼此等待，大家集合好后才开始出发，分散活动后又在i指定地点集合碰面，这就好比整个公司的人员利用周末时间集体郊游一样，先各自从家出发到公司集合后，再同时出发到公园游玩，在指定地点集合后再同时开始就餐……

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

public class CyclicBarrierTest {
 public static void main(String [] args){
  ExecutorService service=Executors.newCachedThreadPool();
  final CyclicBarrier cb=new CyclicBarrier(3);  //三个线程同时到达
  for(int i=0;i<3;i++){          
   Runnable runnable=new Runnable(){
    public void run(){
     try {
      Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
      System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+
        "即将到达集合地点1，当前已有"+(cb.getNumberWaiting()+1)+"个已到达"+
        (cb.getNumberWaiting()==2?"都到齐了，继续走啊":"正在等候"));
      try {
       cb.await();
      } catch (BrokenBarrierException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
      Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
      System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+
        "即将到达集合地点2，当前已有"+(cb.getNumberWaiting()+1)+"个已到达"+
        (cb.getNumberWaiting()==2?"都到齐了，继续走啊":"正在等候"));
      try {
       cb.await();
      } catch (BrokenBarrierException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
      Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
      System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+
        "即将到达集合地点3，当前已有"+(cb.getNumberWaiting()+1)+"个已到达"+
        (cb.getNumberWaiting()==2?"都到齐了，继续走啊":"正在等候"));
      try {
       cb.await();
      } catch (BrokenBarrierException e) {
       // TODO Auto-generated catch block
       e.printStackTrace();
      }
     } catch (InterruptedException e) {
      // TODO Auto-generated catch block
      e.printStackTrace();
     }
    }
   };
   service.execute(runnable);
  }
  service.shutdown();
 }
}

运行结果：

线程pool-1-thread-3即将到达集合地点1，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点1，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点1，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点2，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点2，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点2，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点3，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点3，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点3，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊