java并发之CyclicBarrier（障碍器）
CyclicBarrier是一个同步辅助类，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。
//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():
适用情况：你希望创建一组任务，它们并发地执行工作，另外的一个任务在这一组任务并发执行结束前一直阻塞等待，直到该组任务全部执行结束，这个任务才得以执行。这非常像CountDownLatch，只是CountDownLatch是只触发一次的事件，而CyclicBarrier可以多次重用。
下面给出一个简单的实例来说明其用法：
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args) {
//创建CyclicBarrier对象，
//并设置执行完一组5个线程的并发任务后，再执行MainTask任务
CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(5, new MainTask());
new SubTask("A", cb).start();
new SubTask("B", cb).start();
new SubTask("C", cb).start();
new SubTask("D", cb).start();
new SubTask("E", cb).start();
}
}
/**
* 最后执行的任务
*/
class MainTask implements Runnable {
public void run() {
System.out.println("......执行最后的任务了......");
}
}
/**
* 一组并发任务
*/
class SubTask extends Thread {
private String name;
private CyclicBarrier cb;
SubTask(String name, CyclicBarrier cb) {
this.name = name;
this.cb = cb;
}
public void run() {
System.out.println("[并发任务" + name + "] 开始执行");
for (int i = 0; i < 999999; i++) ; //模拟耗时的任务
System.out.println("[并发任务" + name + "] 开始执行完毕，通知障碍器");
try {
//每执行完一项任务就通知障碍器
cb.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} 结果：
[并发任务A] 开始执行
[并发任务B] 开始执行
[并发任务B] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务C] 开始执行
[并发任务C] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务A] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务D] 开始执行
[并发任务D] 开始执行完毕，通知障碍器
[并发任务E] 开始执行
[并发任务E] 开始执行完毕，通知障碍器
......终于要执行最后的任务了......
package com.gpl.concurrent;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class CyclicBarrierTest2 {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
final CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3); // 三个线程同时到达
for (int i = 0; i < 3; i++) {
Runnable runnable = new Runnable() {
public void run() {
try {
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("线程"
+ Thread.currentThread().getName()
+ "即将到达集合地点1，当前已有"
+ (cb.getNumberWaiting() + 1)
+ "个已到达"
+ (cb.getNumberWaiting() == 2 ? "都到齐了，继续走啊"
: "正在等候"));
try {
cb.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("线程"
+ Thread.currentThread().getName()
+ "即将到达集合地点2，当前已有"
+ (cb.getNumberWaiting() + 1)
+ "个已到达"
+ (cb.getNumberWaiting() == 2 ? "都到齐了，继续走啊"
: "正在等候"));
try {
cb.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("线程"
+ Thread.currentThread().getName()
+ "即将到达集合地点3，当前已有"
+ (cb.getNumberWaiting() + 1)
+ "个已到达"
+ (cb.getNumberWaiting() == 2 ? "都到齐了，继续走啊"
: "正在等候"));
try {
cb.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
};
service.execute(runnable);
}
service.shutdown();
}
}结果：
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点1，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点1，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点1，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点2，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点2，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点2，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点3，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点3，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点3，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点1，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点1，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点2，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点2，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点2，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点3，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点3，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点3，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
等价的一个程序：
package com.gpl.concurrent;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierTest3 {
public static void main(String[] args){
CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3); // 三个线程同时到达
new SubTask1("A", cb).start();
new SubTask1("B", cb).start();
new SubTask1("C", cb).start();
}
}
class SubTask1 extends Thread {
private String name;
private CyclicBarrier cb;
SubTask1(String name, CyclicBarrier cb) {
this.name = name;
this.cb = cb;
}
public void run() {
//System.out.println("[并发任务" + name + "] 开始执行");
//for (int i = 0; i < 999999; i++) ; //模拟耗时的任务
try {
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("线程"+ Thread.currentThread().getName()+ "即将到达集合地点1，当前已有"
+ (cb.getNumberWaiting() + 1)+ "个已到达"+ (cb.getNumberWaiting() == 2 ? "都到齐了，继续走啊": "正在等候"));
try {
//每执行完一项任务就通知障碍器
cb.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("线程"
+ Thread.currentThread().getName()
+ "即将到达集合地点2，当前已有"
+ (cb.getNumberWaiting() + 1)
+ "个已到达"
+ (cb.getNumberWaiting() == 2 ? "都到齐了，继续走啊"
: "正在等候"));
try {
cb.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
Thread.sleep((long) (Math.random() * 10000));
System.out.println("线程"
+ Thread.currentThread().getName()
+ "即将到达集合地点3，当前已有"
+ (cb.getNumberWaiting() + 1)
+ "个已到达"
+ (cb.getNumberWaiting() == 2 ? "都到齐了，继续走啊"
: "正在等候"));
try {
cb.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}结果：
线程Thread-0即将到达集合地点1，当前已有1个已到达正在等候
线程Thread-1即将到达集合地点1，当前已有2个已到达正在等候
线程Thread-2即将到达集合地点1，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程Thread-1即将到达集合地点2，当前已有1个已到达正在等候
线程Thread-0即将到达集合地点2，当前已有2个已到达正在等候
线程Thread-2即将到达集合地点2，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程Thread-0即将到达集合地点3，当前已有1个已到达正在等候
线程Thread-1即将到达集合地点3，当前已有2个已到达正在等候
线程Thread-2即将到达集合地点3，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊