Concurrent同步工具类02 - CyclicBarrier

简介

CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用（Cyclic）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）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。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我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。

CyclicBarrier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。

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。

CyclicBarrier的应用场景

CyclicBarrier可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的应用场景。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。比如我们用一个Excel保存了用户所有银行流水，每个Sheet保存一个帐户近一年的每笔银行流水，现在需要统计用户的日均银行流水，先用多线程处理每个sheet里的银行流水，都执行完之后，得到每个sheet的日均银行流水，最后，再用barrierAction用这些线程的计算结果，计算出整个Excel的日均银行流水。

应用举例：

package com.test.lesson01;

import java.io.IOException;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CyclicBarrierTest1 {

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
        //如果将参数改为4，但是下面只加入了3个选手，这永远等待下去
        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
    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();
            //设置等待时间,如果等待了1秒,最后一个线程还没有就位,则自己继续运行,但是会导致Barrier被标记为一个已经破坏的Barrier
            //barrier.await(1,TimeUnit.SECONDS);
        } catch (InterruptedException e) {
            System.out.println(name + " 中断异常！");
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            System.out.println(name + " Barrier损坏异常！");
        }
        System.out.println(name + " 起跑！");
    }
}

其中的一种运行结果为：（但是起跑一定在准备好了之后）

2号选手 准备好了...
3号选手 准备好了...
1号选手 准备好了...
1号选手 起跑！
2号选手 起跑！
3号选手 起跑！

CyclicBarrier与CountDownLatch的区别

至此我们难免会将CyclicBarrier与CountDownLatch进行一番比较。这两个类都可以实现一组线程在到达某个条件之前进行等待，它们内部都有一个计数器，当计数器的值不断的减为0的时候所有阻塞的线程将会被唤醒。

有区别的是CyclicBarrier的计数器由自己控制，而CountDownLatch的计数器则由使用者来控制，在CyclicBarrier中线程调用await方法不仅会将自己阻塞还会将计数器减1，而在CountDownLatch中线程调用await方法只是将自己阻塞而不会减少计数器的值。

另外，CountDownLatch只能拦截一轮，而CyclicBarrier可以实现循环拦截。一般来说用CyclicBarrier可以实现CountDownLatch的功能，而反之则不能，例如上面的赛马程序就只能使用CyclicBarrier来实现。

 

 

 

参考文献：

http://ifeve.com/concurrency-cyclicbarrier/#more-14746

https://blog.csdn.net/qq_39241239/article/details/87030142