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在之前的文章中曾经为大家介绍了 java 并发编程的工具:BlockingQueue 接口、ArrayBlockingQueue、DelayQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、SynchronousQueue、BlockingDeque 接口、ConcurrentHashMap、CountDownLatch,本文为系列文章第十篇。
java.util.concurrent.CyclicBarrier
提供了一种多线程彼此期待的同步机制,能够把它了解成一个阻碍,所有先达到这个阻碍的线程都将将处于期待状态,直到所有线程都达到这个阻碍处,所有线程能力继续执行。
举个例子:CyclicBarrier 的同步形式有点像敌人们约好了去游览,在景点入口处汇合,这个景点入口就是一个 Barrier 阻碍,期待大家都到了才一起进入景点旅行参观。进入景点后大家去爬山,有的人爬得快,有的人爬的慢,大家约好了山顶汇合,所以山顶就又是一个 Barrier 阻碍,期待大家都到了山顶才一起下山。
上面是一张图来阐明这个问题。
每个线程通过调用 await(),在 CyclicBarrier
阻碍处“彼此期待”,一旦所有的线程都达到了 CyclicBarrier
(都调用了CyclicBarrier
办法),所有的线程将一起再次被唤醒继续执行。
1. 创立 CyclicBarrier 阻碍
当创立 CyclicBarrier
的时候,须要指定须要管制多少个线程同步。比方上面的 CyclicBarrier 设置为管制 2 个线程同步。
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2);
2. 在 CyclicBarrier 阻碍处期待
通过调用 CyclicBarrier
的 await()办法进入期待状态,通常在线程实现本人的阶段性工作之后调用该办法。
barrier.await();
CyclicBarrier
也提供了另一种办法指定期待超时的工夫,当等待时间大于超时工夫之后,即便还有其余的线程没调用 await
办法,该线程将主动唤醒继续执行。(敌人们约好了去游览,等了 10 分钟你还不来,我就本人先去了)。
barrier.await(10, TimeUnit.SECONDS);
The waiting threads waits at theCyclicBarrier
until either:
在 CyclicBarrier
处期待的线程被开释,继续执行的条件(满足上面的任一条件即可)
- 最初达到的线程调用了 await() 办法
- 该线程被另一个线程打断(另一个线程调用其 interrupt()办法)。
- 另一个处于期待状态的线程被打断
- 另一个处于期待状态的线程在
CyclicBarrier
处期待时超时。 - 某个内部线程调用了
CyclicBarrier.reset()
拆除阻碍。
3. CyclicBarrier Action
CyclicBarrier Action 绝对不太好了解,能够把它了解为阻碍本身的行为。该 Action 动作是一个线程,所有的线程都达到阻碍之后,该线程将被执行。
Runnable barrierAction = 创立线程;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2, barrierAction);
如果这段代码依然无奈了解 CyclicBarrier Action 的作用,看上面的例子。
4. CyclicBarrier 例子
上面的代码演示了如何应用 CyclicBarrier
进行线程同步:
Runnable barrier1Action = new Runnable() {public void run() {System.out.println("阻碍 1 汇合胜利了,所有人都到了景点门口");
}
};
Runnable barrier2Action = new Runnable() {public void run() {System.out.println("阻碍 2 汇合胜利了,所有人都到了山顶");
}
};
// 阻碍 1 景点门口
CyclicBarrier barrier1 = new CyclicBarrier(2, barrier1Action);
// 阻碍 2 山顶
CyclicBarrier barrier2 = new CyclicBarrier(2, barrier2Action);
// 游览打算,阶段指标一:景点门口汇合
CyclicBarrierRunnable barrierRunnable1 =
new CyclicBarrierRunnable(barrier1, barrier2);
// 游览打算,阶段指标二:爬山到山顶汇合
CyclicBarrierRunnable barrierRunnable2 =
new CyclicBarrierRunnable(barrier1, barrier2);
new Thread(barrierRunnable1).start(); // 游客 A,Thread-0
new Thread(barrierRunnable2).start(); // 游客 B,Thread-1
上面是一个线程类CyclicBarrierRunnable
,启动一个就代表一个游客
public class CyclicBarrierRunnable implements Runnable{
CyclicBarrier barrier1 = null; // 阻碍 1
CyclicBarrier barrier2 = null; // 阻碍 2
public CyclicBarrierRunnable(CyclicBarrier barrier1,CyclicBarrier barrier2) {
this.barrier1 = barrier1;
this.barrier2 = barrier2;
}
public void run() {
try {Thread.sleep(1000); // 这里写登程去景点的过程代码
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"达到景点门口");
this.barrier1.await();
Thread.sleep(1000); // 这里写爬山的过程代码
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"爬山爬到山顶");
this.barrier2.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
"玩的不错,下山回家!");
} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();
}
}
}
上面的输入是上文代码的执行打印后果,多执行几次上文的代码会发现 Thread-0 和 Thread-1 在阻碍 1 和阻碍 2 处的达到先后顺序是不确定的,然而总是先到的等后到的再继续执行。
Thread-0 达到景点门口
Thread-1 达到景点门口
阻碍 1 汇合胜利了,所有人都到了景点门口
Thread-1 爬山爬到山顶
Thread-0 爬山爬到山顶
阻碍 2 汇合胜利了,所有人都到了山顶
Thread-0 玩的不错,下山回家!
Thread-1 玩的不错,下山回家!
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