Java多线程之新类库中的构件CyclicBarrier
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。
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。
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。
演示代码1:
package concurrent; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; public class TestCyclicBarrier {
private static final int THREAD_NUM = 5; public static class WorkerThread implements Runnable{ CyclicBarrier barrier; public WorkerThread(CyclicBarrier b){
this.barrier = b;
} @Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
try{
System.out.println("Worker's waiting");
//线程在这里等待,直到所有线程都到达barrier。
barrier.await();
System.out.println("ID:"+Thread.currentThread().getId()+" Working");
}catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
} } /**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(THREAD_NUM, new Runnable() {
//当所有线程到达barrier时执行
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("Inside Barrier"); }
}); for(int i=0;i<THREAD_NUM;i++){
new Thread(new WorkerThread(cb)).start();
}
} }
输出结果:
Worker's waiting
Worker's waiting
Worker's waiting
Worker's waiting
Worker's waiting
Inside Barrier
ID:10 Working
ID:12 Working
ID:13 Working
ID:9 Working
ID:11 Working
演示代码2:
package concurrent; import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier; /**
* CyclicBarrier类似于CountDownLatch也是个计数器,
* 不同的是CyclicBarrier数的是调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数,
* 当线程数达到了CyclicBarrier初始时规定的数目时,所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。
* CyclicBarrier就象它名字的意思一样,可看成是个障碍,
* 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。
* CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数,
* 此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后,所有其它线程被唤醒前被执行。
*/
public class CyclicBarrierTest { public static class ComponentThread implements Runnable {
CyclicBarrier barrier;// 计数器
int ID; // 组件标识
int[] array; // 数据数组 // 构造方法
public ComponentThread(CyclicBarrier barrier, int[] array, int ID) {
this.barrier = barrier;
this.ID = ID;
this.array = array;
} public void run() {
try {
array[ID] = new Random().nextInt(100);
System.out.println("Component " + ID + " generates: " + array[ID]);
// 在这里等待Barrier处
System.out.println("Component " + ID + " sleep...");
barrier.await();
System.out.println("Component " + ID + " awaked...");
// 计算数据数组中的当前值和后续值
int result = array[ID] + array[ID + 1];
System.out.println("Component " + ID + " result: " + result);
} catch (Exception ex) {
}
}
}
/**
* 测试CyclicBarrier的用法
*/
public static void testCyclicBarrier() {
final int[] array = new int[3];
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2, new Runnable() {
// 在所有线程都到达Barrier时执行
public void run() {
System.out.println("testCyclicBarrier run...");
array[2] = array[0] + array[1];
}
}); // 启动线程
new Thread(new ComponentThread(barrier, array, 0)).start();
new Thread(new ComponentThread(barrier, array, 1)).start();
} public static void main(String[] args) {
CyclicBarrierTest.testCyclicBarrier();
}
}
Component 0 generates: 87
Component 0 sleep...
Component 1 generates: 0
Component 1 sleep...
testCyclicBarrier run...
Component 1 awaked...
Component 1 result: 87
Component 0 awaked...
Component 0 result: 87
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