一、CyclicBarrier能做什么事情
和CountDownLatch一样,CyclicBarrier也是java.util.concurrent包下的一个类;从类名就可以看出,这是一个可以循环使用(Cylcic)的屏障(Barrier),所做的事情就是让一组线程到达一个屏障(同步点)时被阻塞,直到这组线程中的最后一个到达屏障时,屏障才会打开,之前阻塞的线程继续运行。过程如下图所示
上图中的三个线程中各有一个barrier.await,任何一个线程在运行到barrier.await时都会进入阻塞等待状态,直到三个线程都到了barrier.await时才从await返回,继续向后运行。
二、CyclicBarrier 如何使用
实例化CyclicBarrier对象时通过它的构造函数设置屏障要拦截的线程(调用barrier.await的次数)的数据量,每个线程通过调用CyclicBarrier实例的await方法告诉CyclicBarrier我已经到达屏障,并将自己阻塞。
此外,如果在构造CyclicBarrier时设置了一个Runnable实现,那么最后一个barrier.await 的线程会执行这个方法,以完成一些预设工作
CyclicBarrier经常用于多线程计算数据,最后要将计算结果合并的场景。例如一个Excel表记录了用户一个季度所有的银行流水,每个sheet记录了该用户每个月的银行流水情况,要统计该用户整个季度的银行流水状况时,可以先使用多线程统计每个sheet的银行流水,都执行完毕后,使用每个线程的计算结果来计算出该用户整个季度的银行流水状况。
public class CyclicBarrierTest implements Runnable{
/*创建一个CyclicBarrier实例,屏障数据设为3,处理完之后执行当前类的run方法*/
private CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3,this);
/*创建线程池,只有三个月的数据,所以只需三个线程*/
private Executor executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
/*创建一个ConcurrentHashMap,用来保存每个sheet计算出的结果*/
private ConcurrentHashMap<String,Integer> sheetBankWaterCount = new ConcurrentHashMap<String, Integer>();
public void count() {
for(int i = 0;i<3;i++){
/*每个线程用来处理单个sheet中的任务*/
executor.execute(new Runnable() {
public void run() {
/*此处加入复杂的逻辑处理代码*/
sheetBankWaterCount.put(Thread.currentThread().getName(),1);
try {
/*线程完成工作后调用await 设置屏障*/
cb.await();
}catch (BrokenBarrierException e){
e.printStackTrace();
}catch (InterruptedException e){
e.printStackTrace();
}
}
});
}
}
/*等到所有的*/
public void run() {
int res = 0;
/*根据之前多线程的结果计算出整个季度的银行流水*/
for (Map.Entry<String,Integer> sheet: sheetBankWaterCount.entrySet()) {
res += sheet.getValue();
}
sheetBankWaterCount.put("result",res);
/*将结果输出*/
System.out.println(res);
}
public static void main(String[] args){
CyclicBarrierTest test = new CyclicBarrierTest();
/*注意,此时不需要调用test.run(),最后一个await方法会调用run方法*/
test.count();
}
}
三、使用CyclicBarrier时要注意的问题
在线程池中使用CyclicBarrier时一定要注意线程的数量要多于CyclicBarrier实例中设置的阻塞线程的数量就会发生死锁。
调用await()方法的次数一定要等于屏障中设置的阻塞线程的数量,否则也会死锁。
四、CyclicBarrier和CountDownLatch的区别
- 首先二者都能让一个或多个线程阻塞等待,都可以用在多个线程间的协调,起到线程同步的作用。但CountDownLatch是多个线程都进行了countDown之后才会触发时间,唤醒await在latch上的线程,执行完countDown操作之后会继续自己线程的工作。而CyclicBarrier是一个栅栏,用于同步所有调用await方法的线程,等到所有的方法都执行了await方法后,所有的线程才会返回各自执行自己的工作。
- CountDownLatch计数器只能使用一次,而CyclicBarrier的计数器可以调用 reset() 方法重置,能处理更加复杂的业务场景。