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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

 

 

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