Java: CyclicBarrier解释
编写Java多线程时,大多数是彼此独立运行,有的线程运行得快,有的运行慢,如果快的线程需要等待运行慢的线程,也就是它们之间也需要协调等待。这就需要使用CyclicBarrier。它被称为Barrier障碍,因为它阻止线程进行,它又被称为循环,是因为一旦所有线程都到达Barrier,运行得快的等待到慢线程,在Barrier的堵塞又会被释放,然后Barrier又可以被重新使用了,这点与latches锁存不同。
Barrier在暂停和继续运行之间的等待需要有固定数量的线程组,这个数量称为parties,代表线程参与的数量。
使用barrier有两个步骤:
1.使用指定的线程参与的数量值创建一个barrier。
2.从一个线程调用barrier的await。所有await调用将会被阻塞,直到第n次调用。其中n是创建barrier时指定的数字。正因为这点,调用barrier的的线程数量必须等于或大于参与数量parties。如果没有,所有线程将阻塞,你的应用程序永远不会终止。(至少不优雅)。
代码:
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(4);
这是初始化CyclicBarrier,定义这个组内线程数为4个。
barrier.await();
凡是调用这段代码的线程都在这里等待,因为线程运行有先后,如同龟兔赛跑,走得快的兔子就会在这里等待乌龟。
下面参考一个完整案例,假设有四种运行速度不同的线程:
Thread walker = new Thread(getRunnable("walker", 5));
Thread bus = new Thread(getRunnable("bus", 4));
Thread train = new Thread(getRunnable("train", 3));
Thread plane = new Thread(getRunnable("plane", 2));
其中getRunnable方法如下:
public static Runnable getRunnable(final String type, final int secs) {
return new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("Thread " + type + " starting trip");
for (int i = 0; i < locations.length; i++) {
System.out.println("Thread " + type + " leaving for " + locations[i]);
try {
Thread.sleep(secs * 1000); //决定四个线程组运行快慢
System.out.println("Thread " + type + " reached " + locations[i]);
System.out.println("Thread " + type + " waiting for others...");
barrier.await();
}
catch(InterruptedException ie) {
System.out.println("Thread " + type + " interrupted");
}
catch(BrokenBarrierException bbe) {
System.out.println("Barrier has been broken!");
}
}
System.out.println("Thread " + type + " finished trip!");
}
};
}
我们在程序中通过Thread.sleep(secs * 1000); 指定线程的暂停时间,4个不同线程的secs等待时间分别是5秒、4秒、3秒和2秒。这样这四个不同线程运行有快有慢,暂停sleep时间短的线程首先运行到barrier.await();遇到这个障碍将在此等待其它三个线程也到达这里。
Java并发编程