上一篇說的CountDownLatch是一個計數器，類似線程的join方法，但是有一個缺陷，就是當計數器的值到達0之后，再調用CountDownLatch的await和countDown方法就會立刻返回，就沒有作用了，那么反正是一個計數器，為什么不能重復使用呢？于是就出現(xiàn)了這篇說的CyclicBarrier，它的狀態(tài)可以被重用；

一.簡單例子

用法其實和CountDownLatch差不多，也就是一個計數器，當計數器的值變?yōu)?之后，就會把阻塞的線程喚醒：

package com.example.demo.study;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Study0216 { // 注意這里的構造器，第一個參數表示計數器初始值 // 第二個參數表示當計數器的值變?yōu)?的時候就觸發(fā)的任務 static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2, () -> { System.out.println('cyclicBarrier task '); }); public static void main(String[] args) { // 新建兩個線程的線程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); // 線程1放入線程池中 pool.submit(() -> { try { System.out.println('Thread1----await-begin'); cyclicBarrier.await(); System.out.println('Thread1----await-end'); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }); // 線程2放到線程池中 pool.submit(() -> { try { System.out.println('Thread2----await-begin'); cyclicBarrier.await(); System.out.println('Thread2----await-end'); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }); // 關閉線程池，此時還在執(zhí)行的任務會繼續(xù)執(zhí)行 pool.shutdown(); }}

　我們再看看CyclicBarrier的復用性，這里比如有一個任務，有三部分組成，分別是A，B，C，然后創(chuàng)建兩個線程去執(zhí)行這個任務，必須要等到兩個線程都執(zhí)行完成A部分，然后才能開始執(zhí)行B，只有兩個線程都執(zhí)行完成B部分，才能執(zhí)行C：

package com.example.demo.study;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Study0216 { // 這里的構造器，只有一個參數，表示計數器初始值 static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2); public static void main(String[] args) { // 新建兩個線程的線程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); // 線程1放入線程池中 pool.submit(() -> { try { System.out.println('Thread1----stepA-start'); cyclicBarrier.await();System.out.println('Thread1----stepB-start'); cyclicBarrier.await();System.out.println('Thread1----stepC-start'); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }); // 線程2放到線程池中 pool.submit(() -> { try { System.out.println('Thread2----stepA-start'); cyclicBarrier.await();System.out.println('Thread2----stepB-start'); cyclicBarrier.await();System.out.println('Thread2----stepC-start'); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }); // 關閉線程池，此時還在執(zhí)行的任務會繼續(xù)執(zhí)行 pool.shutdown(); }}

二.基本原理

我們看看一些重要屬性：

public class CyclicBarrier { //這個內部類只有一個boolean值 private static class Generation { boolean broken = false; } //獨占鎖 private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); //條件變量 private final Condition trip = lock.newCondition(); //保存線程的總數 private final int parties; //這是一個任務，通過構造器傳遞一個任務，當計數器變?yōu)?之后，就可以執(zhí)行這個任務 private final Runnable barrierCommand; //這類內部之后一個boolean的值，表示屏障是否被打破 private Generation generation = new Generation(); //計數器 private int count;}

構造器：

//我們的構造器初始值設置的是partiespublic CyclicBarrier(int parties) { this(parties, null);}//注意，這里開始的時候是count等于parties//為什么要有兩個變量呢？我們每次調用await方法的時候count減一，當count的值變?yōu)?之后，怎么又還原成初始值呢？//直接就把parties的值賦值給count就行了呀，簡單吧！public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) { if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException(); this.parties = parties; this.count = parties; this.barrierCommand = barrierAction;}

然后再看看await方法：

public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { try { //調用的是dowait方法 return dowait(false, 0L); } catch (TimeoutException toe) { throw new Error(toe); // cannot happen }}//假設count等于3，有三個線程都在調用這個方法，默認超時時間為0，那么首每次都只有一個線程可以獲取鎖，將count減一，不為0//就會到下面的for循環(huán)中扔到條件隊列中掛起；直到第三個線程調用這個dowait方法，count減一等于0，那么當前線程執(zhí)行任務之后，//就會喚醒條件變量中阻塞的線程，并重置count為初始值3private int dowait(boolean timed, long nanos)throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException { //獲取鎖 final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { //g中只有一個boolean值 final Generation g = generation; //如果g中的值為true的時候，拋錯 if (g.broken) throw new BrokenBarrierException(); //如果當前線程中斷，就拋錯 if (Thread.interrupted()) { breakBarrier(); throw new InterruptedException(); } //count減一，再賦值給index int index = --count; //如果index等于0的時候，說明所有的線程已經到屏障點了，就可以 if (index == 0) { // tripped boolean ranAction = false; try { //執(zhí)行當前線程的任務 final Runnable command = barrierCommand; if (command != null) command.run(); ranAction = true; //喚醒其他因為調用了await方法阻塞的線程 nextGeneration(); return 0; } finally { if (!ranAction) breakBarrier(); } } //能到這里來，說明是count不等于0，也就是還有的線程沒有到屏障點 for (;;) { try { //wait方法有兩種情況，一種是設置超時時間，一種是不設置超時時間 //這里就是對超時時間進行的一個判斷，如果設置的超時時間為0，則會在條件隊列中無限的等待下去，直到被喚醒 //設置了超時時間，那就等待該時間 if (!timed) trip.await(); else if (nanos > 0L) nanos = trip.awaitNanos(nanos); } catch (InterruptedException ie) { if (g == generation && ! g.broken) { breakBarrier(); throw ie; } else { Thread.currentThread().interrupt(); } } if (g.broken) throw new BrokenBarrierException(); if (g != generation) return index; if (timed && nanos <= 0L) { breakBarrier(); throw new TimeoutException(); } } } finally { //釋放鎖 lock.unlock(); }}//喚醒其他因為調用了await方法阻塞的線程private void nextGeneration() { //喚醒條件變量中所有線程 trip.signalAll(); //重置count的值 count = parties; generation = new Generation();}private void breakBarrier() { generation.broken = true; //重置count為初始值parties count = parties; //喚醒條件隊列中的所有線程 trip.signalAll();}

以上就是詳解Java回環(huán)屏障CyclicBarrier的詳細內容，更多關于Java CyclicBarrier的資料請關注好吧啦網其它相關文章！