CyclicBarrier線程同步

java.util.concurrent.CyclicBarrier提供了一種多線程彼此等待的同步機(jī)制，可以把它理解成一個(gè)障礙，所有先到達(dá)這個(gè)障礙的線程都將將處于等待狀態(tài)，直到所有線程都到達(dá)這個(gè)障礙處，所有線程才能繼續(xù)執(zhí)行。

舉個(gè)例子：CyclicBarrier的同步方式有點(diǎn)像朋友們約好了去旅游，在景點(diǎn)入口處集合，這個(gè)景點(diǎn)入口就是一個(gè)Barrier障礙，等待大家都到了才一起進(jìn)入景點(diǎn)游覽參觀。 進(jìn)入景點(diǎn)后大家去爬山，有的人爬得快，有的人爬的慢，大家約好了山頂集合，所以山頂就又是一個(gè)Barrier障礙，等待大家都到了山頂才一起下山。

下面是一張圖來(lái)說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。

每個(gè)線程通過(guò)調(diào)用await()，在CyclicBarrier障礙處“彼此等待”，一旦所有的線程都到達(dá)了CyclicBarrier(都調(diào)用了CyclicBarrier方法)，所有的線程將一起再次被喚醒繼續(xù)執(zhí)行。

1.創(chuàng)建CyclicBarrier障礙

當(dāng)創(chuàng)建CyclicBarrier的時(shí)候，需要指定需要控制多少個(gè)線程同步。比如下面的CyclicBarrier設(shè)置為控制2個(gè)線程同步。

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2);

2. 在CyclicBarrier障礙處等待

通過(guò)調(diào)用CyclicBarrier的await()方法進(jìn)入等待狀態(tài)，通常在線程完成自己的階段性任務(wù)之后調(diào)用該方法。

barrier.await();

CyclicBarrier也提供了另一種方法指定等待超時(shí)的時(shí)間，當(dāng)?shù)却龝r(shí)間大于超時(shí)時(shí)間之后，即使還有其他的線程沒(méi)調(diào)用await方法，該線程將自動(dòng)喚醒繼續(xù)執(zhí)行。(朋友們約好了去旅游，等了10分鐘你還不來(lái)，我就自己先去了)。

barrier.await(10, TimeUnit.SECONDS);

The waiting threads waits at theCyclicBarrieruntil either:

在CyclicBarrier處等待的線程被釋放，繼續(xù)執(zhí)行的條件（滿足下面的任一條件即可）

• 最后到達(dá)的線程調(diào)用了await() 方法
• 該線程被另一個(gè)線程打斷（另一個(gè)線程調(diào)用其interrupt()方法）。
• 另一個(gè)處于等待狀態(tài)的線程被打斷
• 另一個(gè)處于等待狀態(tài)的線程在CyclicBarrier處等待時(shí)超時(shí)。
• 某個(gè)外部線程調(diào)用了CyclicBarrier.reset()拆除障礙。

3. CyclicBarrier Action

CyclicBarrier Action 相對(duì)不太好理解，可以把它理解為障礙自身的行為。該Action動(dòng)作是一個(gè)線程，所有的線程都到達(dá)障礙之后，該線程將被執(zhí)行。

Runnable      barrierAction =   創(chuàng)建線程;
CyclicBarrier barrier  = new CyclicBarrier(2, barrierAction);

如果這段代碼仍然無(wú)法理解CyclicBarrier Action的作用，看下面的例子。

4. CyclicBarrier 例子

下面的代碼演示了如何使用CyclicBarrier進(jìn)行線程同步:

Runnable barrier1Action = new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("障礙1集合成功了，所有人都到了景點(diǎn)門(mén)口 ");
    }
};
Runnable barrier2Action = new Runnable() {
    public void run() {
        System.out.println("障礙2集合成功了，所有人都到了山頂");
    }
};

//障礙1 景點(diǎn)門(mén)口
CyclicBarrier barrier1 = new CyclicBarrier(2, barrier1Action);
//障礙2 山頂
CyclicBarrier barrier2 = new CyclicBarrier(2, barrier2Action);

//旅游計(jì)劃，階段目標(biāo)一：景點(diǎn)門(mén)口集合
CyclicBarrierRunnable barrierRunnable1 =
        new CyclicBarrierRunnable(barrier1, barrier2);
//旅游計(jì)劃，階段目標(biāo)二：爬山到山頂集合
CyclicBarrierRunnable barrierRunnable2 =
        new CyclicBarrierRunnable(barrier1, barrier2);

new Thread(barrierRunnable1).start();  //游客A，Thread-0
new Thread(barrierRunnable2).start();  //游客B，Thread-1

下面是一個(gè)線程類CyclicBarrierRunnable，啟動(dòng)一個(gè)就代表一個(gè)游客

public class CyclicBarrierRunnable implements Runnable{

    CyclicBarrier barrier1 = null;  //障礙1
    CyclicBarrier barrier2 = null;  //障礙2

    public CyclicBarrierRunnable( CyclicBarrier barrier1,CyclicBarrier barrier2) {
        this.barrier1 = barrier1;
        this.barrier2 = barrier2;
    }

    public void run() {
        try {
            Thread.sleep(1000);  //這里寫(xiě)出發(fā)去景點(diǎn)的過(guò)程代碼
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                                " 到達(dá)景點(diǎn)門(mén)口");
            this.barrier1.await();

            Thread.sleep(1000);  //這里寫(xiě)爬山的過(guò)程代碼
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                                " 爬山爬到山頂");
            this.barrier2.await();

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +
                                " 玩的不錯(cuò)，下山回家!");

        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

下面的輸出是上文代碼的執(zhí)行打印結(jié)果，多執(zhí)行幾次上文的代碼會(huì)發(fā)現(xiàn)Thread-0 和 Thread-1 在障礙1和障礙2處的到達(dá)先后順序是不確定的，但是總是先到的等后到的再繼續(xù)執(zhí)行。

Thread-0 到達(dá)景點(diǎn)門(mén)口
Thread-1 到達(dá)景點(diǎn)門(mén)口
障礙1集合成功了，所有人都到了景點(diǎn)門(mén)口
Thread-1 爬山爬到山頂
Thread-0 爬山爬到山頂
障礙2集合成功了，所有人都到了山頂
Thread-0  玩的不錯(cuò)，下山回家!
Thread-1  玩的不錯(cuò)，下山回家!

到此這篇關(guān)于Java并發(fā)編程之詳解CyclicBarrier線程同步的文章就介紹到這了,更多相關(guān)CyclicBarrier線程同步內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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