CyclicBarrier的介绍和使用

图解CyclicBarrier原理:图解几个好玩的并发辅助工具类 - 栅栏 CyclicBarrier

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1、类说明:

一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中,这些线程必须不时地互相等待,此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用,所以称它为循环 的 barrier。

2、使用场景:

需要所有的子任务都完成时,才执行主任务,这个时候就可以选择使用CyclicBarrier。

3、常用方法:

await

public int await()
throws InterruptedException,
BrokenBarrierException

在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await方法之前,将一直等待。如果当前线程不是将到达的最后一个线程,出于调度目的,将禁用它,且在发生以下情况之一前,该线程将一直处于休眠状态:

  • 最后一个线程到达;或者
  • 其他某个线程中断当前线程;或者
  • 其他某个线程中断另一个等待线程;或者
  • 其他某个线程在等待 barrier 时超时;或者
  • 其他某个线程在此 barrier 上调用 reset()

如果当前线程:

  • 在进入此方法时已经设置了该线程的中断状态;或者
  • 在等待时被中断

则抛出 InterruptedException,并且清除当前线程的已中断状态。如果在线程处于等待状态时 barrier 被 reset(),或者在调用 await 时 barrier 被损坏,抑或任意一个线程正处于等待状态,则抛出 BrokenBarrierException 异常。 如果任何线程在等待时被 中断,则其他所有等待线程都将抛出 BrokenBarrierException 异常,并将 barrier 置于损坏状态。 如果当前线程是最后一个将要到达的线程,并且构造方法中提供了一个非空的屏障操作,则在允许其他线程继续运行之前,当前线程将运行该操作。如果在执行屏障操作过程中发生异常,则该异常将传播到当前线程中,并将 barrier 置于损坏状态。

返回:

到达的当前线程的索引,其中,索引 getParties() - 1 指示将到达的第一个线程,零指示最后一个到达的线程

抛出:

InterruptedException - 如果当前线程在等待时被中断

BrokenBarrierException - 如果另一个 线程在当前线程等待时被中断或超时,或者重置了 barrier,或者在调用 await 时 barrier 被损坏,抑或由于异常而导致屏障操作(如果存在)失败。

4、相关实例

赛跑时,等待所有人都准备好时,才起跑:

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public class CyclicBarrierTest {

public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "1号选手")));
executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "2号选手")));
executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "3号选手")));

executor.shutdown();
}
}

class Runner implements Runnable {
// 一个同步辅助类,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)
private CyclicBarrier barrier;

private String name;

public Runner(CyclicBarrier barrier, String name) {
super();
this.barrier = barrier;
this.name = name;
}

@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000 * (new Random()).nextInt(8));
System.out.println(name + " 准备好了...");
// barrier的await方法,在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前,将一直等待。
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name + " 起跑!");
}
}

注意:ExecutorService中的submit和execute方法的区别。

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