java並發編程之三--CyclicBarrier的使用

CyclicBarrier

　　允許一組線程全部等待彼此達到共同屏障點的同步輔助。 循環阻塞在涉及固定大小的線程方的程序中很有用，這些線程必須偶爾等待彼此。 屏障被稱為循環 ，因為它可以在等待的線程被釋放之后重新使用。

A CyclicBarrier支持一個可選的Runnable命令，每個屏障點運行一次，在派對中的最后一個線程到達之后，但在任何線程釋放之前。 在任何一方繼續進行之前，此屏障操作對更新共享狀態很有用。

　　實現原理：在CyclicBarrier的內部定義了一個Lock對象，每當一個線程調用await方法時，將攔截的線程數減1，然后判斷剩余攔截數是否為初始值parties，如果不是，進入Lock對象的條件隊列等待。如果是，執行barrierAction對象的Runnable方法，然后將鎖的條件隊列中的所有線程放入鎖等待隊列中，這些線程會依次的獲取鎖、釋放鎖。

構造方法　

CyclicBarrier(int parties)
創建一個新的 CyclicBarrier ，當給定數量的線程（線程）等待它時，它將跳閘，並且當屏障跳閘時不執行預定義的動作。
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
創建一個新的 CyclicBarrier ，當給定數量的線程（線程）等待時，它將跳閘，當屏障跳閘時執行給定的屏障動作，由最后一個進入屏障的線程執行。

方法

• int await() 等待所有 parties已經在這個障礙上調用了 await 。
• int await(long timeout, TimeUnit unit) 等待所有 parties已經在此屏障上調用 await ，或指定的等待時間過去。
• int getNumberWaiting() 返回目前正在等待障礙的各方的數量。
• int getParties() 返回旅行這個障礙所需的parties數量。
• boolean isBroken() 查詢這個障礙是否處於破碎狀態。
• void reset() 將屏障重置為初始狀態。

測試

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

import concurrenttest.cyclicbarrier.thread.Thread_01;

/**
 * CyclicBarrier 類測試
 * 允許一組線程全部等待彼此達到共同屏障點的同步輔助。 循環阻塞在涉及固定大小的線程方的程序中很有用，這些線程必須偶爾等待彼此。 屏障被稱為循環
 * ，因為它可以在等待的線程被釋放之后重新使用。
 * 
 * @author bc
 * @data 2018年9月29日
 */
public class RunTest_01 {

    public static void main(String[] args) {
        /**
         * 創建一個新的 CyclicBarrier ，當給定數量的線程（線程）等待時，它將跳閘， 當屏障跳閘時執行給定的屏障動作，由最后一個進入屏障的線程執行。
         */
        CyclicBarrier cbRef = new CyclicBarrier(5, new Runnable() {
            public void run() {
                // TODO Auto-generated method stub
                System.out.println("都到了");
            }
        });

        Thread_01[] threads = new Thread_01[5];
        for (int i = 0; i < threads.length; i++) {
            threads[i] = new Thread_01(cbRef);
            threads[i].start();
        }

    }

}

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

/**
 * 允許一組線程全部等待彼此達到共同屏障點的同步輔助。 循環阻塞在涉及固定大小的線程方的程序中很有用，這些線程必須偶爾等待彼此。 屏障被稱為循環
 * ，因為它可以在等待的線程被釋放之后重新使用。
 * 
 * @author bc
 * @data 2018年9月29日
 */
public class Thread_01 extends Thread {

    private CyclicBarrier cbRef;

    public Thread_01(CyclicBarrier cbRef) {
        super();
        this.cbRef = cbRef;
    }

    @Override
    public void run() {
        try {
            Thread.sleep((int) (Math.random() * 1000));
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到了!" + System.currentTimeMillis());
            // 等待所有 parties已經在這個障礙上調用了 await 。
            cbRef.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

CountDownLatch和CyclicBarrier的比較

1. CountDownLatch是線程組之間的等待，即一個(或多個)線程等待N個線程完成某件事情之后再執行；而CyclicBarrier則是線程組內的等待，即每個線程相互等待，即N個線程都被攔截之后，然后依次執行。
2. CountDownLatch是減計數方式，而CyclicBarrier是加計數方式。
3. CountDownLatch計數為0無法重置，而CyclicBarrier計數達到初始值，則可以重置。
4. CountDownLatch不可以復用，而CyclicBarrier可以復用。

詳見本人github：https://github.com/BrokenColor/java-demo 下的 cyclicbarrier-包中的測試