java中CyclicBarrier的使用
java中CyclicBarrier的使用
CyclicBarrier是java 5中引入的线程安全的组件。它有一个barrier的概念,主要用来等待所有的线程都执行完毕,然后再去执行特定的操作。
假如我们有很多个线程,每个线程都计算出了一些数据,然后我们需要等待所有的线程都执行完毕,再把各个线程计算出来的数据加起来,的到最终的结果,那么我们就可以使用CyclicBarrier。
CyclicBarrier的方法
我们先看下CyclicBarrier的构造函数:
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
this.parties = parties;
this.count = parties;
this.barrierCommand = barrierAction;
}
public CyclicBarrier(int parties) {
this(parties, null);
}
CyclicBarrier有两个构造函数,第一个只接受一个参数,表示需要统一行动的线程个数。第二个参数叫做barrierAction,表示出发barrier是需要执行的方法。
其中barrierAction是一个Runnable,我们可以在其中定义最后需要执行的工作。
再看下重要await方法:
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
try {
return dowait(false, 0L);
} catch (TimeoutException toe) {
throw new Error(toe); // cannot happen
}
}
public int await(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException,
BrokenBarrierException,
TimeoutException {
return dowait(true, unit.toNanos(timeout));
}
await也有两个方法,一个是带时间参数的,一个是不带时间参数的。
await本质上调用了lock.newCondition().await()方法。
因为有多个parties,下面我们考虑两种情况。
- 该线程不是最后一个调用await的线程
在这种情况下,该线程将会进入等待状态,直到下面的情况发送:
- 最后一个线程调用await()
- 其他线程中断了当前线程
- 其他线程中断了其他正在等待的线程
- 其他线程在等待barrier的时候超时
- 其他线程在该barrier上调用的reset()方法
如果该线程在调用await()的时候已经设置了interrupted的状态,或者在等待的时候被interrupted,那么将会抛出InterruptedException异常,并清除中断状态。(这里和Thread的interrupt()方法保持一致)
如果任何线程正在等待状态中,这时候barrier被重置。或者在线程调用await方法或者正在等待中,barrier被broken,那么将会抛出BrokenBarrierException。
如果任何线程在等待的时候被中断,那么所有其他等待的线程将会抛出BrokenBarrierException,barrier将会被置为broken状态。
- 如果该线程是最后一个调用await方法的
在这种情况,如果barrierAction不为空,那么该线程将会在其他线程继续执行前调用这个barrierAction。
如果该操作抛出异常,那么barrier的状态将会被置为broken状态。
再看看这个reset() 方法:
public void reset() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
breakBarrier(); // break the current generation
nextGeneration(); // start a new generation
} finally {
lock.unlock();
}
}
该方法将会将barrier置为broken状态,并且开启一个新的generation,来进行下一轮的操作。
CyclicBarrier的使用
我们在子线程中生成一个随机的整数队列,当所有的线程都生成完毕之后,我们再将生成的整数全都加起来。看下怎么实现。
定义生成整数队列的子线程:
public class CyclicBarrierUsage implements Runnable {
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
private List<List<Integer>> partialResults;
private Random random = new Random();
public CyclicBarrierUsage(CyclicBarrier cyclicBarrier,List<List<Integer>> partialResults){
this.cyclicBarrier=cyclicBarrier;
this.partialResults=partialResults;
}
@Override
public void run() {
String thisThreadName = Thread.currentThread().getName();
List<Integer> partialResult = new ArrayList<>();
// Crunch some numbers and store the partial result
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Integer num = random.nextInt(10);
System.out.println(thisThreadName
+ ": Crunching some numbers! Final result - " + num);
partialResult.add(num);
}
partialResults.add(partialResult);
try {
System.out.println(thisThreadName
+ " waiting for others to reach barrier.");
cyclicBarrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
// ...
} catch (BrokenBarrierException e) {
// ...
}
}
}
上面的子线程接收外部传入的cyclicBarrier和保存数据的partialResults,并在运行完毕调用cyclicBarrier.await()来等待其他线程执行完毕。
看下CyclicBarrier的构建:
CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5,()->{
String thisThreadName = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(
thisThreadName + ": Computing sum of 5 workers, having 10 results each.");
int sum = 0;
for (List<Integer> threadResult : partialResults) {
System.out.print("Adding ");
for (Integer partialResult : threadResult) {
System.out.print(partialResult+" ");
sum += partialResult;
}
System.out.println();
}
System.out.println(thisThreadName + ": Final result = " + sum);
});
在CyclicBarrier中,我们定义了一个BarrierAction来做最后数据的汇总处理。
运行:
for (int i = 0; i < 5; i++) {
Thread worker = new Thread(new CyclicBarrierUsage(cyclicBarrier,partialResults));
worker.setName("Thread " + i);
worker.start();
}
输出结果如下:
Spawning 5 worker threads to compute 10 partial results each
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 5
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 3
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 1
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 7
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 8
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 4
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 6
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 9
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 3
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 1
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 0
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 9
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 3
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 7
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 2
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 6
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 6
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 5
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 0
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 1
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 5
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 1
Thread 0: Crunching some numbers! Final result - 7
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 8
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 2
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 4
Thread 0 waiting for others to reach barrier.
Thread 2: Crunching some numbers! Final result - 0
Thread 2 waiting for others to reach barrier.
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 7
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 6
Thread 1: Crunching some numbers! Final result - 9
Thread 1 waiting for others to reach barrier.
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 9
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 3
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 8
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 8
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 1
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 8
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 0
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 5
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 9
Thread 3: Crunching some numbers! Final result - 1
Thread 3 waiting for others to reach barrier.
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 2
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 2
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 5
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 5
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 3
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 7
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 4
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 8
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 4
Thread 4: Crunching some numbers! Final result - 3
Thread 4 waiting for others to reach barrier.
Thread 4: Computing sum of 5 workers, having 10 results each.
Adding 5 3 7 4 6 9 0 2 0 7
Adding 1 9 7 6 5 1 1 8 4 0
Adding 1 8 3 3 6 5 2 7 6 9
Adding 9 3 8 8 1 8 0 5 9 1
Adding 2 2 5 5 3 7 4 8 4 3
Thread 4: Final result = 230
Process finished with exit code 0
本文的例子可以参考https://github.com/ddean2009/learn-java-concurrency/tree/master/CyclicBarrier
更多教程请参考 flydean的博客
java中CyclicBarrier的使用的更多相关文章
- java中CyclicBarrier简单入门使用
一个同步辅助类,它同意一组线程互相等待,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 CyclicBarr ...
- Java中使用CountDownLatch进行多线程同步
CountDownLatch介绍 在前面的Java学习笔记中,总结了Java中进行多线程同步的几个方法: 1.synchronized关键字进行同步. 2.Lock锁接口及其实现类ReentrantL ...
- Java中String做为synchronized同步锁使用详解
Java中使用String作同步锁 在Java中String是一种特殊的类型存在,在jdk中String在创建后是共享常量池的,即使在jdk1.8之后实现有所不同,但是功能还是差不多的. 借助这个特点 ...
- java中如何模拟真正的同时并发请求?
有时需要测试一下某个功能的并发性能,又不要想借助于其他工具,索性就自己的开发语言,来一个并发请求就最方便了. java中模拟并发请求,自然是很方便的,只要多开几个线程,发起请求就好了.但是,这种请求, ...
- Java - "JUC" CyclicBarrier源码分析
Java多线程系列--“JUC锁”10之 CyclicBarrier原理和示例 CyclicBarrier简介 CyclicBarrier是一个同步辅助类,允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点 ...
- 《java并发编程实战》读书笔记4--基础构建模块,java中的同步容器类&并发容器类&同步工具类,消费者模式
上一章说道委托是创建线程安全类的一个最有效策略,只需让现有的线程安全的类管理所有的状态即可.那么这章便说的是怎么利用java平台类库的并发基础构建模块呢? 5.1 同步容器类 包括Vector和Has ...
- Java中的线程--线程中的工具
这主要想写一下Java中的jdk提供的一些线程中的工具, 一.semaphore信号灯 Semaphore可以维护当前访问自身的线程个数,并提供了同步机制,使用Semaphore可以控制同时访问资源的 ...
- java中等待所有线程都执行结束(转)
转自:http://blog.csdn.net/liweisnake/article/details/12966761 今天看到一篇文章,是关于java中如何等待所有线程都执行结束,文章总结得很好,原 ...
- java中等待所有线程都执行结束
转自:http://blog.csdn.net/liweisnake/article/details/12966761 今天看到一篇文章,是关于java中如何等待所有线程都执行结束,文章总结得很好,原 ...
随机推荐
- Vertica的这些事(十三)——Vertica备份元数据信息
---备份资源池 SELECT 'CREATE RESOURCE POOL ' || name || CASE WHEN memorysize IS NULL THEN ' ' ELSE ' MEMO ...
- 简单实现Win10炫酷下滑关机
实现效果如下图,鼠标左键按下下拉关机: 先说下实现思路和实现过程(包括失败过程),不想了解的可直接往下拉查看红色字体标注的最终实现方法. 首先实现下滑关机的Windows自带的一个功能(程序)Slid ...
- 基于OAuth2.0的token无感知刷新
目前手头的vue项目关于权限一块有一个需求,其实架构师很早就要求我做了,但是由于这个紧急程度不是很高,最近临近项目上线,我才想起,于是赶紧补上这个功能.这个项目是基于OAuth2.0认证,需要在每个请 ...
- Ptask
这是一款非常弱鸡的小程序,不喜勿喷 你们好!如在使用中有bug或者有您宝贵的建议请在下方评论区留言或者投递至我的邮箱:Mj_Ymr@outlook.com. 那么我也会不断更新,并在这里贴上各版本的下 ...
- php人民币小写转大写函数,不限长度,精确到分
原创作品,允许转载,转载时请务必以超链接形式标明文章 原始出处 .作者信息和本声明.否则将追究法律责任.http://ustb80.blog.51cto.com/6139482/1035327 在打印 ...
- 【memcache】Memcached
一.Memcached 简介 1. 官网:http://www.memcached.org 2. Memcached是一个自由开源的,高性能,分布式内存对象缓存系统. 二.作用: 1. 将数据存入内存 ...
- docker win10 基本指令
一.镜像操作 docker images 本地镜像 docker pull imagename 获取网上获取镜像 docker run 创建docker容器 docker rmi imagename ...
- docker 相关操作
docker-compose down //关闭所有容器 docker-compose up //开启所有容器 docker-compose restart //重启所有容器 单独更新某个容器时用脚本 ...
- IDEA使用技巧,如何在JSP中创建Servlet“小程序”
步骤 1.新建一个java类,实现Servlet接口 2.实现接口中的抽象方法: 3.在web.xml文件中配置好servlet <web-app ......> <servlet& ...
- 30.6 HashMap的使用
/* * * 使用HashMap存储数据并遍历(字符串作为key) * *使用HashMap存储数据并遍历(自定义对象作为key) */ 字符串做key和Map的使用一样,重点介绍自定义对象作为key ...