Java多线程-CyclicBarrier

介绍

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。

CyclicBarrier 支持一个可选的 Runnable 命令，在一组线程中的最后一个线程到达之后（但在释放所有线程之前），该命令只在每个屏障点运行一次。若在继续所有参与线程之前更新共享状态，此屏障操作很有用。

主要方法

//设置parties、count及barrierCommand属性。
CyclicBarrier(int):
//当await的数量到达了设定的数量后，首先执行该Runnable对象。
CyclicBarrier(int,Runnable):
//通知barrier已完成线程
await():

应用场景

1：CyclicBarrier 表示大家彼此等待，大家集合好后才开始出发，分散活动后又在i指定地点集合碰面，这就好比整个公司的人员利用周末时间集体郊游一样，先各自从家出发到公司集合后，再同时出发到公园游玩，在指定地点集合后再同时开始就餐。

代码：

public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args){
ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
final CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);

for (int i = 0; i < 3; i++) {
Runnable runnable = new Runnable() {
@Override
public void run(){
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"到达地点一，当前等待人数为"+(cyclicBarrier.getNumberWaiting()+1)+(cyclicBarrier.getNumberWaiting()+1==3?"继续出发":"继续等待"));
try {
cyclicBarrier.await();//障碍等待点
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"到达地点二，当前等待人数为"+(cyclicBarrier.getNumberWaiting()+1)+(cyclicBarrier.getNumberWaiting()+1==3?"继续出发":"继续等待"));
try {
cyclicBarrier.await();//障碍等待点
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
try {
Thread.sleep(new Random().nextInt(5000));
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"到达地点三，当前等待人数为"+(cyclicBarrier.getNumberWaiting()+1)+(cyclicBarrier.getNumberWaiting()+1==3?"人齐了出发":"继续等待"));
try {
cyclicBarrier.await();//障碍等待点
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
};
pool.execute(runnable);
}
pool.shutdown();
}
}

执行结果：

pool-1-thread-3到达地点一，当前等待人数为1继续等待
pool-1-thread-1到达地点一，当前等待人数为2继续等待
pool-1-thread-2到达地点一，当前等待人数为3继续出发
pool-1-thread-1到达地点二，当前等待人数为1继续等待
pool-1-thread-3到达地点二，当前等待人数为2继续等待
pool-1-thread-2到达地点二，当前等待人数为3继续出发
pool-1-thread-3到达地点三，当前等待人数为1继续等待
pool-1-thread-2到达地点三，当前等待人数为2继续等待
pool-1-thread-1到达地点三，当前等待人数为3人齐了出发

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2：在某种需求中，比如一个大型的任务，常常需要分配好多子任务去执行，只有当所有子任务都执行完成时候，才能执行主任务，这时候，就可以选择CyclicBarrier了。

代码：

public class CyclicBarrierTest1 {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, new mainTask());
for (int i = 0; i < 5; i++) {
subTask subTask = new subTask(barrier);
threadPool.execute(subTask);
}
threadPool.shutdown();
}
}

class subTask implements Runnable{
private CyclicBarrier barrier;

public subTask(CyclicBarrier barrier) {
super();
this.barrier = barrier;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"正在执行");
try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"执行完毕，等待其他结果");
try {
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}

}
}
class mainTask implements Runnable{

@Override
public void run() {
System.out.println("总任务执行完毕");
}

}

执行结果：

pool-1-thread-2正在执行
pool-1-thread-3正在执行
pool-1-thread-1正在执行
pool-1-thread-4正在执行
pool-1-thread-5正在执行
pool-1-thread-2执行完毕，等待其他结果
pool-1-thread-5执行完毕，等待其他结果
pool-1-thread-1执行完毕，等待其他结果
pool-1-thread-4执行完毕，等待其他结果
pool-1-thread-3执行完毕，等待其他结果
总任务执行完毕

另外，CyclicBarrier是可以重用的，它可以在使用完后继续使用，这就是Cyclic（循环）的意思。

Java多线程-CyclicBarrier

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