字面意思回环栅栏(循环屏障),通过它可以实现让一组线程等待至某个状态(屏障点)之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后,CyclicBarrier可以被重用。
CyclicBarrier的使用
构造方法
// parties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。 public CyclicBarrier(int parties) // 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(该线程的执行时机是在有parties个线程到达屏障之后再执行) public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
重要方法
//屏障 指定数量的线程全部调用await()方法时,这些线程不再阻塞 // BrokenBarrierException 表示栅栏已经被破坏,破坏的原因可能是其中一个线程 await() 时被中断或者超时 public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException, Bro kenBarrierException, TimeoutException //循环 通过reset()方法可以进行重置 public void reset()
CyclicBarrier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场景。
//保存每个学生的平均成绩 private ConcurrentHashMap<String, Integer> map=new ConcurrentHashMap<String,Integer>(); private ExecutorService threadPool= Executors.newFixedThreadPool(3); // 3个线程到达栅栏后执行相加计算 private CyclicBarrier cb=new CyclicBarrier(3,()->{ int result=0; Set<String> set = map.keySet(); for(String s:set){ result+=map.get(s); } System.out.println("三人平均成绩为:"+(result/3)+"分"); }); public void count(){ for(int i=0;i<3;i++){ threadPool.execute(new Runnable(){ @Override public void run() { //获取学生平均成绩 int score=(int)(Math.random()*40+60); map.put(Thread.currentThread().getName(), score); System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"同学的平均成绩为:"+score); try { //执行完运行await(),等待所有学生平均成绩都计算完毕 cb.await(); } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } public static void main(String[] args) { CyclicBarrierTest2 cb=new CyclicBarrierTest2(); cb.count(); }
CyclicBarrier与CountDownLatch的区别
1. 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
2. CyclicBarrier还提供getNumberWaiting(可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量)、isBroken(用来知道阻塞的线程是否被中断)等方法。
3. CountDownLatch会阻塞主线程,CyclicBarrier不会阻塞主线程,只会阻塞子线程。
4. CountDownLatch和CyclicBarrier都能够实现线程之间的等待,只不过它们侧重点不同。CountDownLatch一般用于一个或多个线程,等待其他线程执行完任务后,再执行。CyclicBarrier一般用于一组线程互相等待至某个状态,然后这一组线程再同时执行。
5. CyclicBarrier 还可以提供一个 barrierAction,合并多线程计算结果。
6. CyclicBarrier是通过ReentrantLock的"独占锁"和Conditon来实现一组线程的阻塞唤醒的,而CountDownLatch则是通过AQS的“共享锁”实现。
CyclicBarrier原理
1. 初始化时设置count为指定值,并将这个值备份到了parties中。
2. 调用await方法竞争锁,成功后count-1,如果减完后count=0,则进入下一代,将count重置为初始值,唤醒所有等待线程。否则将线程加入条件等待队列。