CountDownLatch和CyclicBarrier
CountDownLatch类
CountDownLatch 类在创建实例的时候，需要在构造函数中传入倒数次数，然后由需要等待的线程去调用 await 方法开始等待，而每一次其他线程调用了 countDown 方法之后，计数便会减 1，直到减为 0 时，之前等待的线程便会继续运行。
构造方法：
CountDownLatch(int count)
构造一个以给定计数 CountDownLatch CountDownLatch。
方法：
- await() 导致当前线程等到锁存器计数到零，除非线程是 interrupted 。
- await(long timeout, TimeUnit unit) 使当前线程等待直到锁存器计数到零为止，除非线程为 interrupted或指定的等待时间过去。
- countDown() 减少锁存器的计数，如果计数达到零，释放所有等待的线程。
- getCount() 返回当前计数。
测试方法：
private static void test5() {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(4);
service.submit(() -> {
log.debug("begin...");
sleep(1);
latch.countDown();
log.debug("end...{}", latch.getCount());
});
service.submit(() -> {
log.debug("begin...");
sleep(1.5);
latch.countDown();
log.debug("end...{}", latch.getCount());
});
service.submit(() -> {
log.debug("begin...");
sleep(2);
latch.countDown();
log.debug("end...{}", latch.getCount());
});
service.submit(()->{
try {
log.debug("waiting...");
latch.await();
log.debug("wait end...");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
}
启动和结束相隔了2秒。
模拟加载的进程：
private static void test2() throws InterruptedException {
AtomicInteger num = new AtomicInteger(0);
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10, (r) -> {
return new Thread(r, "t" + num.getAndIncrement());
});
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
String[] all = new String[10];
Random r = new Random();
for (int j = 0; j < 10; j++) {
int x = j;
service.submit(() -> {
for (int i = 0; i <= 100; i++) {
try {
Thread.sleep(r.nextInt(100));
} catch (InterruptedException e) {
}
all[x] = Thread.currentThread().getName() + "(" + (i + "%") + ")";
System.out.print("\r" + Arrays.toString(all));
}
latch.countDown();
});
}
latch.await();
System.out.println("\n游戏开始...");
service.shutdown();
}
CyclicBarrier
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 确实有一定的相似性，它们都能阻塞一个或者一组线程，直到某种预定的条件达到之后，这些之前在等待的线程才会统一出发，继续向下执行。正因为它们有这个相似点，你可能会认为它们的作用是完全一样的，其实并不是。
CyclicBarrier 可以构造出一个集结点，当某一个线程执行 await() 的时候，它就会到这个集结点开始等待，等待这个栅栏被撤销。直到预定数量的线程都到了这个集结点之后，这个栅栏就会被撤销，之前等待的线程就在此刻统一出发，继续去执行剩下的任务。
实现原理：在CyclicBarrier的内部定义了一个Lock对象，每当一个线程调用await方法时，将拦截的线程数减1，然后判断剩余拦截数是否为初始值parties，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，然后将锁的条件队列中的所有线程放入锁等待队列中，这些线程会依次的获取锁、释放锁。
构造方法
CyclicBarrier(int parties)
创建一个新的 CyclicBarrier ，当给定数量的线程（线程）等待它时，它将跳闸，并且当屏障跳闸时不执行预定义的动作。
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
创建一个新的 CyclicBarrier ，当给定数量的线程（线程）等待时，它将跳闸，当屏障跳闸时执行给定的屏障动作，由最后一个进入屏障的线程执行。
方法
- int await() 等待所有 parties已经在这个障碍上调用了 await 。
- int await(long timeout, TimeUnit unit) 等待所有 parties已经在此屏障上调用 await ，或指定的等待时间过去。
- int getNumberWaiting() 返回目前正在等待障碍的各方的数量。
- int getParties() 返回旅行这个障碍所需的parties数量。
- boolean isBroken() 查询这个障碍是否处于破碎状态。
- void reset() 将屏障重置为初始状态
/**
* @author WGR
* @create 2020/12/31 -- 15:29
*/
@Slf4j(topic = "c.TestCyclicBarrier")
public class TestCyclicBarrier {
public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2, ()-> {
log.debug("task1, task2 finish...");
});
for (int i = 0; i < 3; i++) { // task1 task2 task1
service.submit(() -> {
log.debug("task1 begin...");
sleep(1);
try {
barrier.await(); // 2-1=1
} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
});
service.submit(() -> {
log.debug("task2 begin...");
sleep(2);
try {
barrier.await(); // 1-1=0
} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
});
}
service.shutdown();
}
private static void test1() {
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(5);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
service.submit(() -> {
log.debug("task1 start...");
sleep(1);
latch.countDown();
});
service.submit(() -> {
log.debug("task2 start...");
sleep(2);
latch.countDown();
});
try {
latch.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
log.debug("task1 task2 finish...");
}
service.shutdown();
}
}
这里就能看出CountDownLatch和CyclicBarrier的区别了，CountDownLatch不能重复使用，CyclicBarrier可以，实现的效果是一样的。
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的异同
下面我们来总结一下 CyclicBarrier 和 CountDownLatch 有什么异同。
相同点：都能阻塞一个或一组线程，直到某个预设的条件达成发生，再统一出发。
但是它们也有很多不同点，具体如下。
作用对象不同：CyclicBarrier 要等固定数量的线程都到达了栅栏位置才能继续执行，而 CountDownLatch 只需等待数字倒数到 0，也就是说 CountDownLatch 作用于事件，但 CyclicBarrier 作用于线程；CountDownLatch 是在调用了 countDown 方法之后把数字倒数减 1，而 CyclicBarrier 是在某线程开始等待后把计数减 1。
可重用性不同：CountDownLatch 在倒数到 0 并且触发门闩打开后，就不能再次使用了，除非新建一个新的实例；而 CyclicBarrier 可以重复使用，并不需要重新新建实例。CyclicBarrier 还可以随时调用 reset 方法进行重置，如果重置时有线程已经调用了 await 方法并开始等待，那么这些线程则会抛出 BrokenBarrierException 异常。
执行动作不同：CyclicBarrier 有执行动作 barrierAction，而 CountDownLatch 没这个功能。
