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Java中的CyclicBarrier循環(huán)柵欄解析

更新時間：2023年12月31日 08:07:33 作者：_Romeo

這篇文章主要介紹了Java中的CyclicBarrier循環(huán)柵欄解析,從字面上的意思可以知道,這個類的中文意思是"循環(huán)柵欄",大概的意思就是一個可循環(huán)利用的屏障,它的作用就是會讓所有線程都等待完成后才會繼續(xù)下一步行動,需要的朋友可以參考下

概念

從字面上的意思可以知道，這個類的中文意思是“循環(huán)柵欄”。大概的意思就是一個可循環(huán)利用的屏障。
它的作用就是會讓所有線程都等待完成后才會繼續(xù)下一步行動。
舉個例子，就像生活中我們會約朋友們到某個餐廳一起吃飯，有些朋友可能會早到，有些朋友可能會晚到，但是這個餐廳規(guī)定必須等到所有人到齊之后才會讓我們進去。這里的朋友們就是各個線程，餐廳就是 CyclicBarrier。

構(gòu)造方法

public CyclicBarrier(int parties)
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

解析：

parties 是參與線程的個數(shù)
第二個構(gòu)造方法有一個 Runnable 參數(shù)，這個參數(shù)的意思是最后一個到達線程要做的任務(wù)

重要方法

public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException

解析：

線程調(diào)用 await() 表示自己已經(jīng)到達柵欄
BrokenBarrierException 表示柵欄已經(jīng)被破壞，破壞的原因可能是其中一個線程 await() 時被中斷或者超時

自定義實現(xiàn)一個CyclicBarrier

代碼如下：

public class KaneCyclicBarrier {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
    private final Condition condition = lock.newCondition();
    private int count =0; //批次
    private final int parties; //多少線程準備就緒？
    private Object generation = new Object();
    public KaneCyclicBarrier(int parties) {
        this.parties = parties;
    }
    public  void await(){
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lock();
       try {
            final  Object g = generation;
           int index = ++count;
           if (index == parties) {
             nextGeneration();
             return;
           }
           while (true) {
               try {
                   condition.await();
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
               if(g!=generation){
                   return;
               }
           }
       }finally {
           lock.unlock();
       }
    }
    public void nextGeneration(){
        condition.signalAll();
        count=0;
        generation = new Object();
    }
}

測試一下，代碼如下：

public class CyclicBarrier_Demo {
    public CyclicBarrier_Demo() {
    }
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        KaneCyclicBarrier barrier = new KaneCyclicBarrier(4);
        for(int i = 0; i < 100; ++i) {//假設(shè)有100個任務(wù)，每次只能有固定數(shù)量的線程去執(zhí)行，可以使用這個
            (new Thread(() -> {
                barrier.await();
                System.out.println("任務(wù)開始執(zhí)行");
            })).start();
            Thread.sleep(500L);
        }
    }
}

CyclicBarrier 可以用于多線程計算數(shù)據(jù)，最后合并計算結(jié)果的場景。