Java并发编程之java.util.concurrent包——CyclicBarrier篇

我就是我 2022-09-03 00:12 249阅读 0赞

## 概念 ##

*  从字面上的意思可以知道，这个类的中文意思是“循环栅栏”。大概的意思就是一个可循环利用的屏障。
 *  它的作用就是会让所有线程都等待完成后才会继续下一步行动。
 *  举个例子，就像生活中我们会约朋友们到某个餐厅一起吃饭，有些朋友可能会早到，有些朋友可能会晚到，但是这个餐厅规定必须等到所有人到齐之后才会让我们进去。这里的朋友们就是各个线程，餐厅就是 CyclicBarrier。

## 构造方法 ##

public CyclicBarrier(int parties)
    public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

解析：

*  parties 是参与线程的个数
 *  第二个构造方法有一个 Runnable 参数，这个参数的意思是最后一个到达线程要做的任务

## 重要方法 ##

public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
    public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException

解析：

*  线程调用 await() 表示自己已经到达栅栏
 *  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

## 下面我们就来自定义实现一个CyclicBarrier ##

代码如下：

public class KaneCyclicBarrier { 
    
        private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
        private final Condition condition = lock.newCondition();
    
        private int count =0; //批次
    
        private final int parties; //多少线程准备就绪？
    
        private Object generation = new Object();
    
        public KaneCyclicBarrier(int parties) { 
            this.parties = parties;
        }
    
    
    
        public  void await(){ 
            final ReentrantLock lock = this.lock;
            lock.lock();
           try { 
                final  Object g = generation;
    
               int index = ++count;
               if (index == parties) { 
                 nextGeneration();
                 return;
               }
    
               while (true) { 
                   try { 
                       condition.await();
                   } catch (InterruptedException e) { 
                       e.printStackTrace();
                   }
    
                   if(g!=generation){ 
                       return;
                   }
               }
           }finally { 
               lock.unlock();
           }
        }
    
        public void nextGeneration(){ 
            condition.signalAll();
            count=0;
            generation = new Object();
        }
    }

测试一下，代码如下：

public class CyclicBarrier_Demo { 
        public CyclicBarrier_Demo() { 
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
            KaneCyclicBarrier barrier = new KaneCyclicBarrier(4);
    
            for(int i = 0; i < 100; ++i) { //假设有100个任务，每次只能有固定数量的线程去执行，可以使用这个
                (new Thread(() -> { 
                    barrier.await();
                    System.out.println("任务开始执行");
                })).start();
                Thread.sleep(500L);
            }
    
        }
    }

## CyclicBarrier 使用场景 ##

可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。

## CyclicBarrier 与 CountDownLatch 区别 ##

*  CountDownLatch 是一次性的，CyclicBarrier 是可循环利用的
 *  CountDownLatch减计数，CyclicBarrier加计数。
 *  CountDownLatch 参与的线程的职责是不一样的，有的在倒计时，有的在等待倒计时结束。CyclicBarrier 参与的线程职责是一样的。