03-25 AQS之CyclicBarrier(一)

CyclicBarrier介绍

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) {
        this(parties, null);
    }
//barrierAction,用于在线程都到达屏障时（线程个数是等于parties的时候），优先执行的任务。
//构造方法里面的count就是屏障的资源数，而parties就是屏障数量的备份，用于重用的
    public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
        if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
        this.parties = parties;
        this.count = parties;
        this.barrierCommand = barrierAction;
    }

重要方法

//await 告诉屏障当前线程已经准备好了，
//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,
               BrokenBarrierException,
               TimeoutException {
    }
//重置屏障拦截的线程数量
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);
    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) {
        TT t = new TT();
        t.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
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