Java并发--同步屏障CyclicBarrier

同步屏障CyclicBarrier

CyclicBarrier的字面意思是可循环使用(Cyclic)的屏障(Barrier)。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障时,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续运行。

CyclicBarrier简介

CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties),其参数表示屏障拦截的线程数量,每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障,然后当前线程被阻塞。示例代码如下所示。
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因为主线程和子线程的调度是由CPU决定的,两个线程都有可能先执行,所以会产生两种输出,第一种可能输出如下。
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第二种可能输出如下:
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如果把new CyclicBarrier(2)修改成new CyclicBarrier(3),则主线程和子线程会永远等待,因为没有第三个线程执行await方法,即没有第三个线程到达屏障,所以之前到达屏障的两个线程都不会继续执行。

CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier(int parties,Runnable barrierAction),于在线程到达屏障时,优先执行barrierAction,方便处理更复杂的业务场景,如下所示。

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因为CyclicBarrier设置了拦截线程的数量是2,所以必须等代码中的第一个线程和线程A都执行完之后,才会继续执行主线程,然后输出2,所以代码执行后的输出如下。

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CyclicBarrier的应用场景

CyclicBarrier可以用于多线程计算数据,最后合并计算结果的场景。 例如,用一个Excel保存了用户所有银行流水,每个Sheet保存一个账户近一年的每笔银行流水,现在需要统计用户的日均银行流水,先用多线程处理每个sheet里的银行流水,都执行完之后,得到每个sheet的日均银行流水,最后,再用barrierAction用这些线程的计算结果,计算出整个Excel的日均银行流水,如下所示。

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使用线程池创建4个线程,分别计算每个sheet里的数据,每个sheet计算结果是1,再由BankWaterService线程汇总4个sheet计算出的结果,输出结果如下。
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CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch的计数器只能使用一次,而CyclicBarrier的计数器可以使用reset()方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景。例如,如果计算发生错误,可以重置计数器,并让线程重新执行一次。

CyclicBarrier还提供其他有用的方法,比如getNumberWaiting方法可以获得Cyclic-Barrier阻塞的线程数量。**isBroken()方法用来了解阻塞的线程是否被中断。**代码清单8-5执行完之后会返回true,其中isBroken的使用代码如下所示。
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输出如下所示。
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