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Java 并发专题 ： CyclicBarrier 打造一个安全的门禁系统

2017-2-7 13:39| 发布者: zhangjf| 查看: 480| 评论: 0

摘要: 继续并发专题~ 这次介绍CyclicBarrier：看一眼API的注释： /** * A synchronization aid that allows a set of threads to all wait for * each other to reach a common barrier point. CyclicBarriers are * us ...

继续并发专题~

这次介绍CyclicBarrier：看一眼API的注释：

  1. /**
  2. * A synchronization aid that allows a set of threads to all wait for
  3. * each other to reach a common barrier point. CyclicBarriers are
  4. * useful in programs involving a fixed sized party of threads that
  5. * must occasionally wait for each other. The barrier is called
  6. * <em>cyclic</em> because it can be re-used after the waiting threads
  7. * are released.
复制代码

大概意思：一个让一组线程同时阻塞到一个位置的同步辅助类。在包含固定线程且线程间必须相互等待的场景中非常有用。cyclic的意思是CyclicBarrier当等待的线程全部释放之后，可以重复使用。（英语水平就这样了。。。。）

CyclicBarrier 类似一个闸门，指定数目的线程都必须到达这个闸门，闸门才会打开。

下面使用CyclicBarrier模拟一个门禁系统：

需求是这样的：到放学时间，所有的学生必须刷卡，然后人数齐了自动开门，统一回家。这个需求刚刚的，避免了把部分孩子丢在学校发生危险，特别是幼儿园或者小学生~~

  1. package com.zhy.concurrency.cyclic;
  3. import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4. import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6. /**
  7. * 安全的门禁系统
  8. *
  9. * @author zhy
  10. *
  11. */
  12. public class CyclicBarrierTest
  13. {
  15. /**
  16. * 学生总数
  17. */
  18. private final int STUDENT_COUNT = 10;
  20. /**
  21. * 当人到齐，自动开门程序
  22. */
  23. final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(STUDENT_COUNT,
  24. new Runnable()
  25. {
  26. @Override
  27. public void run()
  28. {
  29. System.out.println("人到齐了，开门....");
  30. }
  31. });
  33. public void goHome() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
  34. {
  35. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已刷卡，等待开门回家~");
  36. barrier.await();
  37. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "放学回家~");
  38. }
  40. public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
  41. BrokenBarrierException
  42. {
  44. final CyclicBarrierTest instance = new CyclicBarrierTest();
  46. /**
  47. * 每个线程代表一个学生
  48. */
  49. for (int i = 0; i < instance.STUDENT_COUNT; i++)
  50. {
  51. new Thread("学生" + i +" " )
  52. {
  53. public void run()
  54. {
  56. try
  57. {
  58. instance.goHome();
  59. } catch (InterruptedException e)
  60. {
  61. e.printStackTrace();
  62. } catch (BrokenBarrierException e)
  63. {
  64. e.printStackTrace();
  65. }
  67. };
  69. }.start();
  70. }
  72. }
  73. }
复制代码

输出结果：

  1. 学生1 已刷卡，等待开门回家~
  2. 学生3 已刷卡，等待开门回家~
  3. 学生5 已刷卡，等待开门回家~
  4. 学生9 已刷卡，等待开门回家~
  5. 学生7 已刷卡，等待开门回家~
  6. 学生0 已刷卡，等待开门回家~
  7. 学生2 已刷卡，等待开门回家~
  8. 学生6 已刷卡，等待开门回家~
  9. 学生8 已刷卡，等待开门回家~
  10. 学生4 已刷卡，等待开门回家~
  11. 人到齐了，开门....
  12. 学生4 放学回家~
  13. 学生1 放学回家~
  14. 学生3 放学回家~
  15. 学生5 放学回家~
  16. 学生9 放学回家~
  17. 学生2 放学回家~
  18. 学生6 放学回家~
  19. 学生0 放学回家~
  20. 学生7 放学回家~
  21. 学生8 放学回家~
复制代码

哈哈，如果哪个幼儿园用了这么一套系统，孩子应该不会丢学校了吧，，，，开玩笑了；；

CyclicBarrier把所有的线程都阻塞在一个阀门位置，然后等到等待的线程数到达预设的值，就打开这个阀门。记得是阻塞线程，不是阻塞操作，在同一个线程使劲掉await是没什么效果的。


上面的例子显示了CyclicBarrier的基本用法，但是cyclic的功能并没有显示出来，既然注释中讲了，我们有必要来个例子看看：

我们改造下我们的门禁，毕竟刷卡好不现实，现在需求是这样的：学生一个人走太危险，现在门卫放学在门口守着，让学生3个一组的走。

  1. package com.zhy.concurrency.cyclic;
  3. import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
  4. import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
  6. /**
  7. * 改造后的门禁系统
  8. *
  9. * @author zhy
  10. *
  11. */
  12. public class CyclicBarrierTest2
  13. {
  15. /**
  16. * 学生总数
  17. */
  18. private final int STUDENT_COUNT = 12;
  20. /**
  21. * 每3个人一组出门
  22. */
  23. final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,
  24. new Runnable()
  25. {
  26. @Override
  27. public void run()
  28. {
  29. System.out.println("有3个学生到齐了，放行....");
  30. }
  31. });
  33. public void goHome() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
  34. {
  35. System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已刷卡，等待开门回家~");
  36. barrier.await();
  37. }
  39. public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
  40. BrokenBarrierException
  41. {
  43. final CyclicBarrierTest2 instance = new CyclicBarrierTest2();
  45. /**
  46. * 每个线程代表一个学生
  47. */
  48. for (int i = 0; i < instance.STUDENT_COUNT; i++)
  49. {
  50. new Thread("学生" + i +" " )
  51. {
  52. public void run()
  53. {
  55. try
  56. {
  57. instance.goHome();
  58. } catch (InterruptedException e)
  59. {
  60. e.printStackTrace();
  61. } catch (BrokenBarrierException e)
  62. {
  63. e.printStackTrace();
  64. }
  66. };
  68. }.start();
  69. }
  71. }
  72. }
复制代码
输出结果：

  1. 学生0 已刷卡，等待开门回家~
  2. 学生1 已刷卡，等待开门回家~
  3. 学生2 已刷卡，等待开门回家~
  4. 有3个学生到齐了，放行....
  5. 学生3 已刷卡，等待开门回家~
  6. 学生5 已刷卡，等待开门回家~
  7. 学生7 已刷卡，等待开门回家~
  8. 有3个学生到齐了，放行....
  9. 学生4 已刷卡，等待开门回家~
  10. 学生9 已刷卡，等待开门回家~
  11. 学生6 已刷卡，等待开门回家~
  12. 有3个学生到齐了，放行....
  13. 学生11 已刷卡，等待开门回家~
  14. 学生10 已刷卡，等待开门回家~
  15. 学生8 已刷卡，等待开门回家~
  16. 有3个学生到齐了，放行....
复制代码

这个例子充分的体现了CyclicBarrier的复用性，是吧，这样的系统或许更实在些，0成本~哈哈~。


好了，有兴趣的欢迎留言、

来自： http://blog.csdn.net//lmj623565791/article/details/26829117

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