java并发编程之CyclicBarrier原理分析与实例

最新推荐文章于 2024-03-14 20:05:25 发布

阿童木-atom

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分类专栏： java java并发编程文章标签：并发编程 CyclicBarrier 线程同步 java concurrent

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/zhaojianting/article/details/80404383

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CyclicBarrier是一种线程同步工具，它允许一组线程等待所有线程到达某个点后再一起继续执行。在团队游戏场景中，比如10人跨越高墙的例子，CyclicBarrier如同高墙，所有参与者必须全部到达才能继续。文章通过构造函数和实例展示了CyclicBarrier的使用，强调了不达指定线程数时，其他线程会处于等待状态。

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　　CyclicBarrier是栅栏的意思，线程要越过这个栅栏才能继续执行，但是必须是所有的线程到齐后才能一起越过这个栅栏。主要适用了两个或多个线程的线程组在预定的执行点进行等待，直达线程组中所有的线程都到达执行点再继续执行。
　　例如一个团队游戏，总共１０人参加，其中有一个项目是跨越高墙，跨越高墙高墙后的项目是必须１０个人一起参加，缺一不可。那么先跨过高墙的人必须等待。这１０个人就相当于10个线程，CyclicBarrier同步对像就相当于高墙。
　　看下CyclicBarrier的构造函数

    public CyclicBarrier(int parties) {
        this(parties, null);
    }

//parties指定的需经同步的线程数据，barrierAction指定的当所有线程都到达执行点时需要执行的动作
    public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
        if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
        this.parties = parties;
        this.count = parties;
        this.barrierCommand = barrierAction;
    }

应用实例

//需要同步线程
class TaskThread implements Runnable {
    CyclicBarrier cyclicBarrier;
    String name;

    TaskThread(CyclicBarrier c, String n) {
        cyclicBarrier = c;
        name = n;
    }

    public void run() {

        System.out.println(name+"到达集合点");

        try {
            cyclicBarrier.await();//线程阻塞于此，当指定数目的线程都调用此方法后再继续执行
        } catch (BrokenBarrierException exc) {
            System.out.println(exc);
        } catch (InterruptedException exc) {
            System.out.println(exc);
        }
    }
}

//当所有需要同步的线程都到达后
class CyclicBarrierAction implements Runnable {
    public void run() {
        System.out.println("所有线程均到达集合点");
    }
}

public class CyclicBarrierDemo {
    public static void main(String args[]) {
        CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3,new CyclicBarrierAction());

        System.out.println("Starting");

        //下面是创建并启动了三个线程，实际编程中一个是写一个子类而不是在此处，此类只是用来
        new Thread(new TaskThread(cb,"ThreadA")).start();
        new Thread(new TaskThread(cb,"ThreadB")).start();
        new Thread(new TaskThread(cb,"ThreadC")).start();
    }
}

输出如下：

Starting
ThreadA到达集合点
ThreadB到达集合点
ThreadC到达集合点
所有线程均到达集合点

如果把CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3,new CyclicBarrierAction());设为四，即CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(４,new CyclicBarrierAction())，其它地方不变，那么三个线程ThreadA、ThreadB、ThreadC将永久等待，因为需要四个线程都到集合点，有一个没有到。输出如下

Starting
ThreadA到达集合点
ThreadB到达集合点
ThreadC到达集合点