并发工具类(二)同步屏障CyclicBarrier

简介

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干活。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。

实例代码如下:

public class CyclicBarrierTest {

	static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);

	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new Runnable() {

			@Override
			public void run() {
				try {
					c.await();
				} catch (Exception e) {

				}
				System.out.println(1);
			}
		}).start();

		try {
			c.await();
		} catch (Exception e) {

		}
		System.out.println(2);
	}
}

输出

2
1

或者输出

1
2

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),用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。代码如下:

public class CyclicBarrierTest2 {

	static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2, new A());

	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new Runnable() {

			@Override
			public void run() {
				try {
					c.await();
				} catch (Exception e) {

				}
				System.out.println(1);
			}
		}).start();

		try {
			c.await();
		} catch (Exception e) {

		}
		System.out.println(2);
	}

	static class A implements Runnable {

		@Override
		public void run() {
			System.out.println(3);
		}

	}

}

输出

3
1
2

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应用场景。比如我们用一个Excel保存了用户所有银行流水,每个Sheet保存一个帐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。

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,比如如果计算发生错误,可以重置计数器,并让线程们重新执行一次。
  • CyclicBarrier还提供其他有用的方法,比如getNumberWaiting方法可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量。isBroken方法用来知道阻塞的线程是否被中断。比如以下代码执行完之后会返回true。

isBroken的使用代码如下:

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest3 {

    static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
        Thread thread = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                    c.await();
                } catch (Exception e) {
                }
            }
        });
        thread.start();
        thread.interrupt();
        try {
            c.await();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(c.isBroken());
        }
    }
}

输出

true

原创文章,转载请注明: 转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: 并发工具类(二)同步屏障CyclicBarrier

方 腾飞

花名清英,并发网(ifeve.com)创始人,畅销书《Java并发编程的艺术》作者,蚂蚁金服技术专家。目前工作于支付宝微贷事业部,关注互联网金融,并发编程和敏捷实践。微信公众号aliqinying。
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  • Comments (5)
    • changwei
    • 09/05. 2014 11:19am

    为什么第二个例子和第三个例子都和你的结果不一样呢,我第二个返回 3 1 2,第三个返回false还有一个java.lang.InterruptedException

    • 鱼大头
    • 08/30. 2015 12:52pm

    CyclicBarrierTest2 这个类中,建议 System.out.println(1); 打印信息都在 c.await(); 前面,这样更能说明其工作原理;

    • andyyuan
    • 03/06. 2017 12:36pm

    CyclicBarrierTest2 为什么输出312 而不是321? 看了一下CyclicBarrier源码 应该是最后一个进入await的线程会执行barrierAction的run方法,而且不会被阻塞,由这个线程调用signalAll方法唤醒其他等待的线程,自己则直接返回。所以最后一个线程总是先往下执行。因此就看哪个线程最后调用await方法了,问题也就变成了新建的线程和主线程谁先调用await方法了。《JAVA并发编程的艺术》这书中的解释我也没能理解。“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:312”

      • methor
      • 03/19. 2017 10:37pm

      其实312或者321都是可能的,我在本地都跑出来过。

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