java並發之同步輔助類CyclicBarrier
柵欄允許兩個或者多個線程在某個集合點同步。當一個線程到達集合點時,它將調用await()方法等待其它的線程。線程調用await()方法後,CyclicBarrier將阻塞這個線程並將它置入休眠狀態等待其它線程的到來。等最後一個線程調用await()方法時,CyclicBarrier將喚醒所有等待的線程然後這些線程將繼續執行。CyclicBarrier可以傳入另一個Runnable對象作為初始化參數。當所有的線程都到達集合點後,CyclicBarrier類將Runnable對象作為線程執行。
方法:
await():使線程置入休眠直到最後一個線程的到來之後喚醒所有休眠的線程
例子
在矩陣(二維數組)中查找一個指定的數字。矩陣將被分為多個子集,每個子集交給一個線程去查找。當所有線程查找完畢後交給最後的線程匯總結果。
查找類:在一個子集中查找指定數字,找到之後把結果存儲後調用await()方法置入休眠等待最後一個線程的到來喚醒
import java.util.List; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException; import java.util.concurrent.CyclicBarrier; public class Searcher implements Runnable { private CyclicBarrier barrier; private int[] submock; private List<Result> result; private int row; private int searchNmu; public Searcher(int[] submock, List<Result> result, CyclicBarrier barrier, int row, int searchNmu) { this.barrier = barrier; this.submock = submock; this.result = result; this.row = row; this.searchNmu = searchNmu; } @Override public void run() { System.out.printf("%s: Processing lines from %d .\n", Thread.currentThread().getName(), row); for(int i=0; i<submock.length; i++){ if(submock[i] == searchNmu){ Result r = new Result(); r.setRow(row); r.setCol(i); result.add(r); } } System.out.printf("%s: Lines processed.\n", Thread.currentThread().getName()); try { barrier.await(); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } catch (BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } } }
結果類:
public class Result {
//行
int row;
//列
int col;
public int getRow() {
return row;
}
public void setRow(int row) {
this.row = row;
}
public int getCol() {
return col;
}
public void setCol(int col) {
this.col = col;
}
}
匯總類:匯總每個Searcher找到的結果:
import java.util.List;
public class Grouper implements Runnable {
private List<Result> result;
int[][] mock;
public Grouper(List<Result> result, int[][] mock) {
this.result = result;
this.mock = mock;
}
@Override
public void run() {
System.out.printf("Grouper: Processing results...\n");
for (int i = 0; i < result.size(); i++) {
Result r = result.get(i);
if(r!=null)
System.out.println("mock[" + r.row + "][" + r.col + "]" + mock[r.row][r.col]);
}
System.out.printf("Grouper proccessing end...\n");
}
}
主函數,如何把Searcher和Grouper類配合起來呢??
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierMain {
public static void main(String[] args) {
// 要找的數據
final int SEARCH = 5;
// 矩陣的聲明
int[][] mock = { { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 },
{ 1, 2, 3, 5, 5, 6, 7, 8, 9, 10 },
{ 5, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 },
{ 1, 2, 3, 4, 6, 6, 7, 8, 5, 10 },
{ 1, 5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 5, 10 },
{ 1, 5, 3, 4, 12, 6, 7, 8, 0, 5 } };
// 查找的線程數
int PARTICIPANTS = mock.length;
List<Result> result = new ArrayList<Result>();
// 匯總線程
Grouper grouper = new Grouper(result, mock);
// 柵欄,傳入參數含義:線程同步個數,匯總線程
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(PARTICIPANTS, grouper);
Searcher searchers[] = new Searcher[PARTICIPANTS];
for (int i = 0; i < PARTICIPANTS; i++) {
searchers[i] = new Searcher(mock[i], result, barrier, i, SEARCH);
Thread thread = new Thread(searchers[i]);
thread.start();
}
System.out.printf("Main: The main thread has finished.\n");
}
}
需要註意的地方
線程完成任務後調用CyclicBarrier的await()方法休眠等待。在所有線程在集合點均到達時,柵欄調用傳入的Runnable對象進行最後的執行。
與CountDownLatch的區別:
在所有線程到達集合點後接受一個Runnable類型的對象作為後續的執行
沒有顯示調用CountDown()方法
CountDownLatch一般只能使用一次,CyclicBarrier可以多次使用
應用場景
多個線程做任務,等到達集合點同步後交給後面的線程做匯總
各種it視頻獲取
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