如何在Java中利用CyclicBarrier实现并发编程
如何在Java中利用CyclicBarrier实现并发编程?很多新手对此不是很清楚,为了帮助大家解决这个难题,下面小编将为大家详细讲解,有这方面需求的人可以来学习下,希望你能有所收获。
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使用JAVA编写并发程序的时候,我们需要仔细去思考一下并发流程的控制,如何让各个线程之间协作完成某项工作。有时候,我们启动N个线程去做一件事情,只有当这N个线程都达到某一个临界点的时候,我们才能继续下面的工作,就是说如果这N个线程中的某一个线程先到达预先定义好的临界点,它必须等待其他N-1线程也到达这个临界点,接下来的工作才能继续,只要这N个线程中有1个线程没有到达所谓的临界点,其他线程就算抢先到达了临界点,也只能等待,只有所有这N个线程都到达临界点后,接下来的事情才能继续。
一、场景描述
有四个游戏玩家玩游戏,游戏有三个关卡,每个关卡必须要所有玩家都到达后才能允许通过。其实这个场景里的玩家中如果有玩家A先到了关卡1,他必须等到其他所有玩家都到达关卡1时才能通过,也就是说线程之间需要相互等待。这和CountDownLatch的应用场景有区别,CountDownLatch里的线程是到了运行的目标后继续干自己的其他事情,而这里的线程需要等待其他线程后才能继续完成下面的工作。
二、CyclicBarrier介绍
CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用(Cyclic)的屏障(Barrier)。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续干活。CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties),其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障,然后当前线程被阻塞。
CyclicBarrier类有两个常用的构造方法:
1. CyclicBarrier(int parties)
这里的parties也是一个计数器,例如,初始化时parties里的计数是3,于是拥有该CyclicBarrier对象的线程当parties的计数为3时就唤醒,注:这里parties里的计数在运行时当调用CyclicBarrier:await()时,计数就加1,一直加到初始的值
2. CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
这里的parties与上一个构造方法的解释是一样的,这里需要解释的是第二个入参(Runnable barrierAction),这个参数是一个实现Runnable接口的类的对象,也就是说当parties加到初始值时就出发barrierAction的内容。
代码示例
package com.itmyhome; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; /** * 玩家类 * @author itmyhome * */ class Player implements Runnable { private CyclicBarrier cyclicBarrier; private int id; public Player(int id, CyclicBarrier cyclicBarrier) { this.cyclicBarrier = cyclicBarrier; this.id = id; } @Override public void run() { try { System.out.println("玩家" + id + "正在玩第一关..."); cyclicBarrier.await(); System.out.println("玩家" + id + "进入第二关..."); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } } public class CyclicBarrierTest { public static void main(String[] args) { // CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(4); CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(4, new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("所有玩家进入第二关!"); } }); for (int i = 0; i < 4; i++) { new Thread(new Player(i, cyclicBarrier)).start(); } } }
输出结果:
玩家0正在玩第一关... 玩家3正在玩第一关... 玩家2正在玩第一关... 玩家1正在玩第一关... 所有玩家进入第二关! 玩家3进入第二关... 玩家1进入第二关... 玩家2进入第二关... 玩家0进入第二关...
CyclicBarrier和CountDownLatch的区别
CountDownLatch: 一个线程(或者多个), 等待另外N个线程完成某个事情之后才能执行。
CyclicBarrier: N个线程相互等待,任何一个线程完成之前,所有的线程都必须等待。
CountDownLatch的计数器只能使用一次。而CyclicBarrier的计数器可以使用reset() 方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景,比如如果计算发生错误,可以重置计数器,并让线程们重新执行一次。
CountDownLatch:减计数方式,CyclicBarrier:加计数方式
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