Java 并发专题 ： CyclicBarrier 打造一个安全的门禁系统
2024-10-19 00:26:17
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
* useful in programs involving a fixed sized party of threads that
* must occasionally wait for each other. The barrier is called
* <em>cyclic</em> because it can be re-used after the waiting threads
* are released.
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~~
package com.zhy.concurrency.cyclic; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier; /**
* 安全的门禁系统
*
* @author zhy
*
*/
public class CyclicBarrierTest
{ /**
* 学生总数
*/
private final int STUDENT_COUNT = 10; /**
* 当人到齐，自动开门程序
*/
final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(STUDENT_COUNT,
new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
System.out.println("人到齐了，开门....");
}
}); public void goHome() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已刷卡，等待开门回家~");
barrier.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "放学回家~");
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
BrokenBarrierException
{ final CyclicBarrierTest instance = new CyclicBarrierTest(); /**
* 每个线程代表一个学生
*/
for (int i = 0; i < instance.STUDENT_COUNT; i++)
{
new Thread("学生" + i +" " )
{
public void run()
{ try
{
instance.goHome();
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e)
{
e.printStackTrace();
} }; }.start();
} }
}
输出结果：
学生1 已刷卡，等待开门回家~
学生3 已刷卡，等待开门回家~
学生5 已刷卡，等待开门回家~
学生9 已刷卡，等待开门回家~
学生7 已刷卡，等待开门回家~
学生0 已刷卡，等待开门回家~
学生2 已刷卡，等待开门回家~
学生6 已刷卡，等待开门回家~
学生8 已刷卡，等待开门回家~
学生4 已刷卡，等待开门回家~
人到齐了，开门....
学生4 放学回家~
学生1 放学回家~
学生3 放学回家~
学生5 放学回家~
学生9 放学回家~
学生2 放学回家~
学生6 放学回家~
学生0 放学回家~
学生7 放学回家~
学生8 放学回家~
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。
package com.zhy.concurrency.cyclic; import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier; /**
* 改造后的门禁系统
*
* @author zhy
*
*/
public class CyclicBarrierTest2
{ /**
* 学生总数
*/
private final int STUDENT_COUNT = 12; /**
* 每3个人一组出门
*/
final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,
new Runnable()
{
@Override
public void run()
{
System.out.println("有3个学生到齐了，放行....");
}
}); public void goHome() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
{
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已刷卡，等待开门回家~");
barrier.await();
} public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
BrokenBarrierException
{ final CyclicBarrierTest2 instance = new CyclicBarrierTest2(); /**
* 每个线程代表一个学生
*/
for (int i = 0; i < instance.STUDENT_COUNT; i++)
{
new Thread("学生" + i +" " )
{
public void run()
{ try
{
instance.goHome();
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e)
{
e.printStackTrace();
} }; }.start();
} }
}
输出结果：
学生0 已刷卡，等待开门回家~
学生1 已刷卡，等待开门回家~
学生2 已刷卡，等待开门回家~
有3个学生到齐了，放行....
学生3 已刷卡，等待开门回家~
学生5 已刷卡，等待开门回家~
学生7 已刷卡，等待开门回家~
有3个学生到齐了，放行....
学生4 已刷卡，等待开门回家~
学生9 已刷卡，等待开门回家~
学生6 已刷卡，等待开门回家~
有3个学生到齐了，放行....
学生11 已刷卡，等待开门回家~
学生10 已刷卡，等待开门回家~
学生8 已刷卡，等待开门回家~
有3个学生到齐了，放行....
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、
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