Java 并发专题 ： CyclicBarrier 打造一个安全的门禁系统

继续并发专题~
这次介绍CyclicBarrier：看一眼API的注释：

[java] view plain copy print?/
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.

/

* 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~~

[java] view plain copy print?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();
}

}
}

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：

[java] view plain copy print?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~

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。

[java] view plain copy print?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();
}

}
}

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

{

[code]/**
* 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();
}

}

}

[/code]输出结果：

[java] view plain copy print?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….

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、

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