java中的并发工具类（CountDownLatch 、CyclicBarrier ）
1.等待多线程完成的CountDownLatch
CountDownLatch是一个同步工具类，用来协调多个线程之间的同步，起到线程之间的通信（而不是用作互斥的作用）。CountDownLatch能够使一个线程在等待另外一些线程完成各自工作之后，再继续执行。使用一个计数器进行实现。计数器初始值为线程的数量。当每一个线程完成自己任务后，计数器的值就会减一。当计数器的值为0时，表示所有的线程都已经完成了任务，然后在CountDownLatch上等待的线程就可以恢复执行任务。
CountDownLatch是一次性的，计数器的值只能在构造方法中初始化一次，之后没有任何机制再次对其设置值，当CountDownLatch使用完毕后，它不能再次被使用。
如果有某个线程处理得比较慢，我们不可能让主线程一直等待，所以可以使用另外一个带指定时间的await方法——await（long time，TimeUnit unit），这个方法等待特定时间后，就会不再阻塞当前线程。
简单例子：
public class CountDownLatchTest { static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println(1); c.countDown(); System.out.println(2); c.countDown(); } }).start(); c.await(); System.out.println("3"); } }
输出结果：1 2 3
public class CountDownLatchTest { static CountDownLatch c = new CountDownLatch(2); public static void main(String[] args) throws InterruptedException { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { c.countDown(); System.out.println(1); } }).start(); new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { c.countDown(); System.out.println(2); } }).start(); c.await(); System.out.println("3"); } }
输出结果： 2 1 3
2.同步屏障CyclicBarrier
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运行。
它是循环栅栏,栅栏就是一种障碍物.假如我们将计数器设置为10,那么凑齐第一批10个线程后,计数器就会归零,然后接着凑齐下一批10个线程,这就是循环栅栏的含义。
public class CyclicBarrierTest { static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(3); public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { c.await(); } catch (Exception e) { } System.out.println(1); } }).start(); try { c.await(); } catch (Exception e) { } System.out.println(2); } }
主线程和子线程会永远等待，因为没有第三个线程执行await方法，即没有第三个线程到达屏障，所以之前到达屏障的两个线程都不会继续执行。 这里所说的“屏障”就是（c.await()），也就是所有的线程全部停止在这里。
public class CyclicBarrierTest { static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2, new A()); public static void main(String[] args) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { try { c.await(); } catch (Exception e) { } System.out.println("...child thread .... "); } }).start(); try { c.await(); } catch (Exception e) { } System.out.println(".... main thread..."); } static class A implements Runnable { @Override public void run() { System.out.println("A Runable ..."); } } }
CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier（int parties，Runnable barrierAction），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
public class BankWaterService implements Runnable { /** * 创建4个屏障，处理完之后执行当前类的run方法 */ private CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(4, this); /** * 假设只有4个sheet，所以只启动4个线程 */ private Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(4); /** * 保存每个sheet计算出的银流结果 */ private ConcurrentHashMap<String, Integer> sheetBankWaterCount = new ConcurrentHashMap<String, Integer>(); private void count() { for (int i = 0; i< 4; i++) { executor.execute(new Runnable() { @Override public void run() { // 计算当前sheet的银流数据，计算代码省略 sheetBankWaterCount .put(Thread.currentThread().getName(), 1); // 银流计算完成，插入一个屏障 try { c.await(); } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } }); } } @Override public void run() { int result = 0; // 汇总每个sheet计算出的结果 for (Map.Entry<String, Integer> sheet : sheetBankWaterCount.entrySet()) { result += sheet.getValue(); } // 将结果输出 sheetBankWaterCount.put("result", result); System.out.println(result); } public static void main(String[] args) { BankWaterService bankWaterCount = new BankWaterService(); bankWaterCount.count(); } }
3.CyclicBarrier和CountDownLatch的区别
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。例如，如果计算发生错误，可以重置计数器，并让线程重新执行一次 。
而且CountDownLatch不会阻止当前线程，而CyclicBarrier将当前线程阻止在屏障。
CyclicBarrier还提供其他有用的方法，比如getNumberWaiting方法可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量。isBroken()方法用来了解阻塞的线程是否被中断。
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierTest3 {
static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);
public static void main(String[] args) throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
System.out.println("child thread before..");
c.await();
System.out.println("child thread after..");
} catch (Exception e) {
}
}
});
thread.start();
thread.interrupt();
try {
System.out.println("main thread before...");
c.await();
System.out.println("main thread after...");
} catch (Exception e) {
System.out.println(c.isBroken());
}
}
}
输出结果：
main thread before...
child thread before..
true
