摘要:序包里有幾個能幫助人們管理相互合作的線程集的類,為多線程常見的應(yīng)用場景預(yù)置了抽象好的類庫。如果沒報錯就更新屏障狀態(tài)并喚醒所有線程繼續(xù)執(zhí)行。如果還有未到達(dá)的線程,就進(jìn)入一個死循環(huán),直到超時線程中斷屏障失效全部完成等情況下退出。
我的博客 轉(zhuǎn)載請注明原創(chuàng)出處。序
java.util.concurrent包里有幾個能幫助人們管理相互合作的線程集的類,為多線程常見的應(yīng)用場景預(yù)置了抽象好的類庫。在遇到這些應(yīng)用場景時應(yīng)該直接重用合適的庫類而不要試圖提供手工的鎖與條件的集合。
同步屏障 CyclicBarrier官方定義上文已經(jīng)給出,人話版是等待特定數(shù)量的線程都到達(dá)同步屏障后各線程才繼續(xù)執(zhí)行。
同步屏障有兩個構(gòu)造函數(shù),第一個構(gòu)造函數(shù)只需要指定需要等待的線程數(shù)量,第二構(gòu)造函數(shù)多了一個在特定數(shù)量的線程都到達(dá)同步屏障時優(yōu)先執(zhí)行的Runnable。
例子:
public class CyclicBarrierTest { // 等待4個線程到達(dá)同步屏障,全部到達(dá)后優(yōu)先執(zhí)行一個 Runnable private static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(4, () -> System.out.println("全部到達(dá)同步屏障" + LocalDateTime.now())); public static void main(String[] args) throws InterruptedException, BrokenBarrierException { Runnable runnable = () -> { System.out.println("到達(dá)同步屏障" + LocalDateTime.now()); try { cyclicBarrier.await(); } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("繼續(xù)執(zhí)行"); }; Listlist = Arrays.asList(runnable, runnable, runnable); list.forEach(runnable1 -> new Thread(runnable1).start()); Thread.sleep(1000); System.out.println("最后一個線程到達(dá)同步屏障"); cyclicBarrier.await(); } } 輸出: 到達(dá)同步屏障2018-08-12T14:33:16.769 到達(dá)同步屏障2018-08-12T14:33:16.769 到達(dá)同步屏障2018-08-12T14:33:16.769 最后一個線程到達(dá)同步屏障 全部到達(dá)同步屏障2018-08-12T14:33:17.746 繼續(xù)執(zhí)行 繼續(xù)執(zhí)行 繼續(xù)執(zhí)行 Process finished with exit code 0
同步屏障的應(yīng)用場景是那種多線程執(zhí)行任務(wù),在全部任務(wù)執(zhí)行完成后需要進(jìn)行一些操作的場景。比如對每個用戶進(jìn)行充值統(tǒng)計,最后匯總返回。
CyclicBarrier的方法如上,分別是
getParties() 返回需要到達(dá)同步屏障的線程數(shù)量 await() 等待所有線程到達(dá) await(long, TimeUnit) 帶時間限制的await() isBroken() 判斷阻塞的線程是否被中斷 reset() 重置計數(shù)器 getNumberWaiting() 當(dāng)前被阻塞的線程數(shù)量,該方法主要用于調(diào)試和斷言源碼分析
那么CyclicBarrier是怎么實現(xiàn)這個效果的呢?我們從最常用的await()方法入手。
可以看到await()方法主要是調(diào)用了CyclicBarrier私有的dowait()方法
如注釋所言,dowait()方法就是實現(xiàn)功能的主要方法了。
首先拿到可重入的鎖
然后通過內(nèi)部類Generation判斷阻塞的線程是否被中斷或該屏障已經(jīng)失效。
如果線程沒有被中斷,那么就獲取還沒有到達(dá)的線程數(shù)量并減一。如果已經(jīng)沒有需要等待的線程了,就判斷是否有需要執(zhí)行的Runnable。如果沒報錯就更新屏障狀態(tài)并喚醒所有線程繼續(xù)執(zhí)行。Runnable執(zhí)行報錯的話執(zhí)行breakBarrier()方法。
如果還有未到達(dá)的線程,就進(jìn)入一個死循環(huán),直到超時、線程中斷、屏障失效、全部完成等情況下退出。
完整的代碼:
/** * Each use of the barrier is represented as a generation instance. * The generation changes whenever the barrier is tripped, or * is reset. There can be many generations associated with threads * using the barrier - due to the non-deterministic way the lock * may be allocated to waiting threads - but only one of these * can be active at a time (the one to which {@code count} applies) * and all the rest are either broken or tripped. * There need not be an active generation if there has been a break * but no subsequent reset. */ private static class Generation { boolean broken = false; } /** The lock for guarding barrier entry */ private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); /** Condition to wait on until tripped */ private final Condition trip = lock.newCondition(); /** The number of parties */ private final int parties; /* The command to run when tripped */ private final Runnable barrierCommand; /** The current generation */ private Generation generation = new Generation(); /** * Number of parties still waiting. Counts down from parties to 0 * on each generation. It is reset to parties on each new * generation or when broken. */ private int count; /** * Updates state on barrier trip and wakes up everyone. * Called only while holding lock. */ private void nextGeneration() { // signal completion of last generation trip.signalAll(); // set up next generation count = parties; generation = new Generation(); } /** * Sets current barrier generation as broken and wakes up everyone. * Called only while holding lock. */ private void breakBarrier() { generation.broken = true; count = parties; trip.signalAll(); } /** * Main barrier code, covering the various policies. */ private int dowait(boolean timed, long nanos) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lock(); try { final Generation g = generation; if (g.broken) throw new BrokenBarrierException(); if (Thread.interrupted()) { breakBarrier(); throw new InterruptedException(); } int index = --count; if (index == 0) { // tripped boolean ranAction = false; try { final Runnable command = barrierCommand; if (command != null) command.run(); ranAction = true; nextGeneration(); return 0; } finally { if (!ranAction) breakBarrier(); } } // loop until tripped, broken, interrupted, or timed out for (;;) { try { if (!timed) trip.await(); else if (nanos > 0L) nanos = trip.awaitNanos(nanos); } catch (InterruptedException ie) { if (g == generation && ! g.broken) { breakBarrier(); throw ie; } else { // We"re about to finish waiting even if we had not // been interrupted, so this interrupt is deemed to // "belong" to subsequent execution. Thread.currentThread().interrupt(); } } if (g.broken) throw new BrokenBarrierException(); if (g != generation) return index; if (timed && nanos <= 0L) { breakBarrier(); throw new TimeoutException(); } } } finally { lock.unlock(); } }
文章版權(quán)歸作者所有,未經(jīng)允許請勿轉(zhuǎn)載,若此文章存在違規(guī)行為,您可以聯(lián)系管理員刪除。
轉(zhuǎn)載請注明本文地址:http://systransis.cn/yun/71766.html
摘要:將屏障重置為其初始狀態(tài)。注意,在由于其他原因造成損壞之后,實行重置可能會變得很復(fù)雜此時需要使用其他方式重新同步線程,并選擇其中一個線程來執(zhí)行重置。 安全共享對象策略 1.線程限制 : 一個被線程限制的對象,由線程獨占,并且只能被占有它的線程修改2.共享只讀 : 一個共享只讀的對象,在沒有額外同步的情況下,可以被多個線程并發(fā)訪問,但是任何線程都不能修改它3.線程安全對象 : 一個線程安全...
摘要:當(dāng)?shù)竭_(dá)柵欄后,由于沒有滿足總數(shù)的要求,所以會一直等待,當(dāng)線程到達(dá)后,柵欄才會放行。任務(wù)其實就是當(dāng)最后一個線程到達(dá)柵欄時,后續(xù)立即要執(zhí)行的任務(wù)。 showImg(https://segmentfault.com/img/remote/1460000016010958); 本文首發(fā)于一世流云專欄:https://segmentfault.com/blog... 一、CyclicBarri...
摘要:當(dāng)位玩家角色都選擇完畢后,開始進(jìn)入游戲。進(jìn)入游戲時需要加載相關(guān)的數(shù)據(jù),待全部玩家都加載完畢后正式開始游戲。 showImg(https://segmentfault.com/img/remote/1460000016414941?w=640&h=338); CyclicBarrier是java.util.concurrent包下面的一個工具類,字面意思是可循環(huán)使用(Cyclic)的屏障...
摘要:前言之前學(xué)多線程的時候沒有學(xué)習(xí)線程的同步工具類輔助類。而其它線程完成自己的操作后,調(diào)用使計數(shù)器減。信號量控制一組線程同時執(zhí)行。 前言 之前學(xué)多線程的時候沒有學(xué)習(xí)線程的同步工具類(輔助類)。ps:當(dāng)時覺得暫時用不上,認(rèn)為是挺高深的知識點就沒去管了.. 在前幾天,朋友發(fā)了一篇比較好的Semaphore文章過來,然后在瀏覽博客的時候又發(fā)現(xiàn)面試還會考,那還是挺重要的知識點。于是花了點時間去了解...
摘要:在創(chuàng)建對象時,需要轉(zhuǎn)入一個值,用于初始化的成員變量,該成員變量表示屏障攔截的線程數(shù)。當(dāng)?shù)竭_(dá)屏障的線程數(shù)小于時,這些線程都會被阻塞住。當(dāng)所有線程到達(dá)屏障后,將會被更新,表示進(jìn)入新一輪的運行輪次中。 1.簡介 在分析完AbstractQueuedSynchronizer(以下簡稱 AQS)和ReentrantLock的原理后,本文將分析 java.util.concurrent 包下的兩個...
閱讀 1061·2021-11-18 10:02
閱讀 1315·2021-09-23 11:22
閱讀 2621·2021-08-21 14:08
閱讀 1647·2019-08-30 15:55
閱讀 1733·2019-08-30 13:45
閱讀 3179·2019-08-29 16:52
閱讀 3101·2019-08-29 12:18
閱讀 1650·2019-08-26 13:36