转自:http://www.itzhai.com/the-introduction-and-use-of-cyclicbarrier.html

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。

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。

public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

创建一个新的 CyclicBarrier,它将在给定数量的参与者(线程)处于等待状态时启动,并在启动 barrier 时执行给定的屏障操作,该操作由最后一个进入 barrier 的线程执行。

参数:

parties - 在启动 barrier 前必须调用 await() 的线程数

barrierAction - 在启动 barrier 时执行的命令;如果不执行任何操作,则该参数为 null

抛出:

IllegalArgumentException - 如果 parties 小于 1

使用场景:

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。

常用方法:

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。

相关实例

赛跑时,等待所有人都准备好时,才起跑:

public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "1号选手")));
executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "2号选手")));
executor.submit(new Thread(new Runner(barrier, "3号选手")));
executor.shutdown();
}
} class Runner implements Runnable {
// 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)
private CyclicBarrier barrier;
private String name;
public Runner(CyclicBarrier barrier, String name) {
super();
this.barrier = barrier;
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(1000 * (new Random()).nextInt(8));
System.out.println(name + " 准备好了...");
// barrier的await方法,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。
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name + " 起跑!");
}
}

当所有的CyclicBarrier调用await后,CyclicBarrier内部的控制值又回到初始设置值。

下面举一个跟团出去玩得一个例子:在浏览下一个景点前,导游都会先统计一下人数,确定大家都到了。

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier; public class BarrierTest { private static final int THREAD_COUNT = 10; private final static CyclicBarrier CYCLIC_BARRIER = new CyclicBarrier(THREAD_COUNT ,
new Runnable() {
public void run() {
System.out.println("======>我是导游,本次点名结束,准备走下一个环节!");
}
}
); public static void main(String []args)
throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
for(int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
new Thread(String.valueOf(i)) {
public void run() {
try {
System.out.println("我是线程:" + this.getName() + " 我们达到旅游地点!");
CYCLIC_BARRIER.await();
System.out.println("我是线程:" + this.getName() + " 我开始骑车!");
CYCLIC_BARRIER.await();
System.out.println("我是线程:" + this.getName() + " 我们开始爬山!");
CYCLIC_BARRIER.await();
System.out.println("我是线程:" + this.getName() + " 我们回宾馆休息!");
CYCLIC_BARRIER.await();
System.out.println("我是线程:" + this.getName() + " 我们开始乘车回家!");
CYCLIC_BARRIER.await();
System.out.println("我是线程:" + this.getName() + " 我们到家了!");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
}
}
}

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