CyclicBarrier的介绍和源码分析
CyclicBarrier的字母意思是可循环(Cyclic)使用的屏障(Barrier)。它要做的事情是,让一组线程到达一个屏障(也可以叫做同步点)时被阻塞,直到最后一个线程到达屏障,屏障才会开门,所有被屏障拦截的线程才会继续干活。线程进入屏障通过CyclicBarrier的await()方法。
 
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我已经到达屏障,然后当前线程被阻塞。
 
CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier(int parties,Runnable barrier Action),用于在线程到达屏障时,优先执行barrier Action这个Runnable对象,方便处理更复杂的业务场景。
 
 public CyclicBarrier(int parties) {
        this(parties, null);
    }
 
 public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
        if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
        this.parties = parties;
        this.count = parties;
        this.barrierCommand = barrierAction;
    }
 
实现原理,在CyclicBarrier的内部定义了一个Lock对象(ReentrantLock),每当一个线程调用CyclicBarrier的await()方法时,将剩余拦截的线程数减一,然后判断剩余拦截数是否为0,如果不是,进入Lock对象的条件队列等待。如果是,执行barrierAction对象的Runnable方法,然后将所的条件队列中的所有线程放入锁等待队列中,这些线程会依次获取锁,释放锁,接着先从await()方法返回,在从CyclicBarrier的await()方法返回。
 
/** The lock for guarding barrier entry */
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
 
await()源码:
 
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
        try {
            return dowait(false, 0L);
        } catch (TimeoutException toe) {
            throw new Error(toe); // cannot happen
        }
    }
dowait源码:
 
/**
     * Main barrier code, covering the various policies.
     */
    private int dowait(boolean timed, long nanos)
        throws InterruptedException, BrokenBarrierException,
               TimeoutException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            final Generation g = generation;
            if (g.broken)
                throw new BrokenBarrierException();
            if (Thread.interrupted()) {
                breakBarrier();
                throw new InterruptedException();
            }
            int index = --count;
            if (index == 0) {  // tripped
                boolean ranAction = false;
                try {
                    final Runnable command = barrierCommand;
                    if (command != null)
                        command.run();
                    ranAction = true;
                    nextGeneration();
                    return 0;
                } finally {
                    if (!ranAction)
                        breakBarrier();
                }
            }
            // loop until tripped, broken, interrupted, or timed out
            for (;;) {
                try {
                    if (!timed)
                        trip.await();
                    else if (nanos > 0L)
                        nanos = trip.awaitNanos(nanos);
                } catch (InterruptedException ie) {
                    if (g == generation && ! g.broken) {
                        breakBarrier();
                        throw ie;
                    } else {
                        // We're about to finish waiting even if we had not
                        // been interrupted, so this interrupt is deemed to
                        // "belong" to subsequent execution.
                        Thread.currentThread().interrupt();
                    }
                }
                if (g.broken)
                    throw new BrokenBarrierException();
                if (g != generation)
                    return index;
                if (timed && nanos <= 0L) {
                    breakBarrier();
                    throw new TimeoutException();
                }
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
 
 
 
  private void nextGeneration() {
        // signal completion of last generation
        trip.signalAll();
        // set up next generation
        count = parties;
        generation = new Generation();
    }
    /**
     * Sets current barrier generation as broken and wakes up everyone.
     * Called only while holding lock.
     */
    private void breakBarrier() {
        generation.broken = true;
        count = parties;
        trip.signalAll();
    }
 
nextGeneration和breakBarrier方法都可以停止阻塞。
CyclicBarrier主要用于一组线程之间的相互等待,而CountDownLatch一般用于一组线程等待另一组线程。实际上可以通过CountDownLatch的countDown()和await()来实现CyclicBarrier的功能。
即CountDownLatch中的countDown()和await() = CyclicBarrier中的await()。注意在一个线程中先调用countDown()再调用await()
 
CyclicBarrier对象可以重复使用,重用之前应当调用CyclicBarrier的reset方法:
 
    public void reset() {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
        try {
            breakBarrier();   // break the current generation
            nextGeneration(); // start a new generation
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
CyclicBarrier使用:
 
package com.fpc.Test;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.Random;
public class CyclicBarrierTest {
     private CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(4);
     private Random rnd = new Random();
     
     class taskDemo implements Runnable{
           private String taskId;
           
           public taskDemo( String taskId ) {
                this.taskId = taskId;
           }
           
           @Override
           public void run() {
                try {
                     int time = rnd.nextInt(1000);
                     Thread.sleep(time);
                     System.out.println(" Thread : " + taskId + " sleep : " + time + "ms");
                     try {
                           cyclicBarrier.await();
                           System.out.println(" Thread : " + taskId + " sleep is over");
                     } catch (BrokenBarrierException e) {
                           // TODO Auto-generated catch block
                           e.printStackTrace();
                     }
                } catch (InterruptedException e) {
                     // TODO Auto-generated catch block
                     e.printStackTrace();
                }
           }
     }
//   CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier();
     public static void main( String[] args ) {
           CyclicBarrierTest c = new CyclicBarrierTest();
           
           ExecutorService pool = Executors.newCachedThreadPool();
           pool.submit(c.new taskDemo("1"));
           pool.submit(c.new taskDemo("2"));
           pool.submit(c.new taskDemo("3"));
           pool.submit(c.new taskDemo("4"));
     }
}
运行结果:
 
 Thread : 1 sleep : 102ms
 Thread : 3 sleep : 254ms
 Thread : 4 sleep : 394ms
 Thread : 2 sleep : 943ms
 Thread : 2 sleep is over
 Thread : 1 sleep is over
 Thread : 4 sleep is over
 Thread : 3 sleep is over
 
如果构造CyclicBarrier时,给传的大小是5,但是你进入屏障的线程数只有4个,那么会发生什么现象?
这些4个线程都无法结束,因为CyclicBarrier还在等待第5个线程结束,但此时根本没有第5个线程,所以之前的4个线程根本无法结束。
 Thread : 3 sleep : 166ms
 Thread : 4 sleep : 281ms
 Thread : 2 sleep : 444ms
 Thread : 1 sleep : 776ms
那么如果构造CyclicBarrier时,给传递的参数是3呢,但此时有4个线程进入屏障呢?
结果是其中三个线程会执行然后结束,第四个线程永远无法结束,这是因为CyclicBarrier是可以循环利用的。
执行结果:
 Thread : 3 sleep : 500ms
 Thread : 1 sleep : 567ms
 Thread : 2 sleep : 912ms
 Thread : 2 sleep is over
 Thread : 3 sleep is over
 Thread : 1 sleep is over
 Thread : 4 sleep : 988ms
 
 
 
 

Java并发包中CyclicBarrier的源码分析和使用的更多相关文章

  1. Java并发编程中线程池源码分析及使用

    当Java处理高并发的时候,线程数量特别的多的时候,而且每个线程都是执行很短的时间就结束了,频繁创建线程和销毁线程需要占用很多系统的资源和时间,会降低系统的工作效率. 参考http://www.cnb ...

  2. Spring中Bean命名源码分析

    Spring中Bean命名源码分析 一.案例代码 首先是demo的整体结构 其次是各个部分的代码,代码本身比较简单,不是我们关注的重点 配置类 /** * @Author Helius * @Crea ...

  3. Java并发包中CyclicBarrier的工作原理、使用示例

    1. CyclicBarrier的介绍与源码分析 CyclicBarrier 的字面意思是可循环(Cyclic)使用的屏障(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 ...

  4. lesson2:java阻塞队列的demo及源码分析

    本文向大家展示了java阻塞队列的使用场景.源码分析及特定场景下的使用方式.java的阻塞队列是jdk1.5之后在并发包中提供的一组队列,主要的使用场景是在需要使用生产者消费者模式时,用户不必再通过多 ...

  5. BIZ中model.getSql源码分析

    功能:根据model.xml文件中配置的sql,获取对应的动态sql结果. 实例代码:String sql1 = model.getSql(dao.dbMeta());String sql2 = mo ...

  6. Java ThreadPoolExecutor线程池原理及源码分析

    一.源码分析(基于JDK1.6) ThreadExecutorPool是使用最多的线程池组件,了解它的原始资料最好是从从设计者(Doug Lea)的口中知道它的来龙去脉.在Jdk1.6中,Thread ...

  7. 【朝花夕拾】Android自定义View篇之(六)Android事件分发机制(中)从源码分析事件分发逻辑及经常遇到的一些“诡异”现象

    前言 转载请注明,转自[https://www.cnblogs.com/andy-songwei/p/11039252.html]谢谢! 在上一篇文章[[朝花夕拾]Android自定义View篇之(五 ...

  8. Java入门系列之集合HashMap源码分析(十四)

    前言 我们知道在Java 8中对于HashMap引入了红黑树从而提高操作性能,由于在上一节我们已经通过图解方式分析了红黑树原理,所以在接下来我们将更多精力投入到解析原理而不是算法本身,HashMap在 ...

  9. Java入门系列之集合Hashtable源码分析(十一)

    前言 上一节我们实现了散列算法并对冲突解决我们使用了开放地址法和链地址法两种方式,本节我们来详细分析源码,看看源码中对于冲突是使用的哪一种方式以及对比我们所实现的,有哪些可以进行改造的地方. Hash ...

随机推荐

  1. 【规范】alibaba编码规范阅读

    一.编程规范 (一)命名规范 1.代码中的命名均不能以下划线或美元符号开始,也不能以下划线或美元符号结束 2.代码中的命名严禁使用评语与英文混合的方式,更不允许直接使用中文的方式 3.类名使用Uppe ...

  2. 二叉树的实现(Java语言描述)

    实现二叉树   并先序遍历之. package 二叉树的实现; public class BinaryTree<T> { class Node { int value; // 该节点存储的 ...

  3. CacheDependency 的使用方法

    //创建缓存依赖项 CacheDependency dep = new CacheDependency(fileName); //创建缓存 HttpContext.Current.Cache.Inse ...

  4. 关于hp proliant sl210t服务器远程iLO接口的管理配置

    提到hp proliant sl210t服务器,首先得提到HP ProLiant SL2500,HP ProLiant SL2500 可扩展系统提供了 一个非常密集的解决方案,可在标准 2U 机箱最多 ...

  5. centos 安装laravel

    1.下载composer并全局安装 curl -sS https://getcomposer.org/installer | php 2.查看全局命令目录 echo $PATH 移动composer到 ...

  6. ADOdb 支持的数据库包括哪些?

    ADOdb 支持的数据库包括 MySQL, PostgreSQL,Interbase,Firebird,Informix,Oracle,MS SQL 7,Foxpro,Access,ADO,Sybas ...

  7. Python内置函数之isinstance,issubclass

    isinstance判断一个变量的类型 >>> n1 = 10>>> isinstance (n1,int)True 判断n1是否是数字类型,如果是返回True如果 ...

  8. hdu3038 How many answers are wrong【并查集】

    TT and FF are ... friends. Uh... very very good friends -________-b  FF is a bad boy, he is always w ...

  9. poj2752seek the name, seek the fame【kmp】

    The little cat is so famous, that many couples tramp over hill and dale to Byteland, and asked the l ...

  10. 51nod 1042数字0-9的数量

    1042 数字0-9的数量  基准时间限制:1 秒 空间限制:131072 KB 分值: 10 难度:2级算法题  收藏  关注 给出一段区间a-b,统计这个区间内0-9出现的次数. 比如 10-19 ...