多執行緒CountDownLatch和CyclicBarrier的區別 以及舉例
在網上看到很多人對於CountDownLatch和CyclicBarrier的區別簡單理解為CountDownLatch是一次性的,而CyclicBarrier在呼叫reset之後還可以繼續使用。那如果只是這麼簡單的話,我覺得CyclicBarrier簡單命名為ResetableCountDownLatch好了,顯然不是的。
我的理解是,要從他們的設計目的去看這兩個類。javadoc裡面的描述是這樣的。
CountDownLatch: A synchronization aid that allows one or more threads to wait until a set of operations being performed in other threads completes.
CyclicBarrier : A synchronization aid that allows a set of threads to all wait for each other to reach a common barrier point.
可能是我的英語不夠好吧, 我感覺從這個javadoc裡面要準確理解他們的差異還是不容易的。
我的理解是
CountDownLatch : 一個執行緒(或者多個), 等待另外N個執行緒完成某個事情之後才能執行。 CyclicBarrier : N個執行緒相互等待,任何一個執行緒完成之前,所有的執行緒都必須等待。
這樣應該就清楚一點了,對於CountDownLatch來說,重點是那個“一個執行緒”
CountDownLatch 是計數器, 執行緒完成一個就記一個, 就像 報數一樣, 只不過是遞減的.
而CyclicBarrier更像一個水閘, 執行緒執行就想水流, 在水閘處都會堵住, 等到水滿(執行緒到齊)了, 才開始洩流.
CountDownLatch:
package com.guozz.test.testCountDownLatchAndCyclicBarrier; import java.util.Random; import java.util.concurrent.CountDownLatch; import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.TimeUnit; /** * * @author paul * * CountDownLatch 很適合用來將一個任務分為n個獨立的部分,等這些部分都完成後繼續接下來的任務, * CountDownLatch 只能出發一次,計數值不能被重置。 * * 基於CountDownLatch 的模擬專案,一個專案可以分為多個模組,只有但這些模組都完成後才可以繼續下一步的工作。 * * * countDown方法,當前執行緒呼叫此方法,則計數減一 await方法,呼叫此方法會一直阻塞當前執行緒,直到計時器的值為0 executorService.shutdown() 並不是終止執行緒的執行,而是禁止在這個Executor中新增新的任務 void shutdown() 啟動一個關閉命令,不再接受新任務,當所有已提交任務執行完後,就關閉。如果已經關閉,則呼叫沒有其他作用。 丟擲: SecurityException - 如果安全管理器存在並且關閉,此 ExecutorService 可能操作某些不允許呼叫者修改的執行緒 (因為它沒有保持 RuntimePermission("modifyThread")),或者安全管理器的 checkAccess 方法拒絕訪問。 */ public class CountDownLatchTest { //定義計數器 static final int SIZE=20; public static void main(String[] args) { CountDownLatch latch = new CountDownLatch(SIZE); Random random = new Random(); ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); //讓等待所有子執行緒執行完畢 Controller controller = new Controller(latch); executorService.execute(controller); //將SIZE個小任務去執行,多個子執行緒任務 for(int i=0;i<SIZE;i++){ executorService.execute(new Module(latch,"模組"+(i+1),random.nextInt(2000))); } executorService.shutdown();//並不是終止執行緒的執行,而是禁止在這個Executor中新增新的任務 } } class Module implements Runnable{ private CountDownLatch latch; private String name; private int random; public Module(CountDownLatch latch,String name,int random){ this.latch=latch; this.name=name; this.random=random; } @Override public void run() { work(); latch.countDown(); //當前執行緒呼叫此方法,則計數減一 } private void work() { try { TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(random); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(name + " 完成,耗時:" + random); } } class Controller implements Runnable{ private CountDownLatch latch; public Controller(CountDownLatch latch){ super(); this.latch=latch; } @Override public void run() { try { latch.await(); //呼叫此方法會一直阻塞當前執行緒,直到計時器的值為0 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("所有任務都完成,任務完成"); } }
模組5 完成,耗時:48
模組20 完成,耗時:291
模組7 完成,耗時:300
模組6 完成,耗時:358
模組12 完成,耗時:507
模組3 完成,耗時:543
模組2 完成,耗時:603
模組16 完成,耗時:727
模組17 完成,耗時:1224
模組14 完成,耗時:1309
模組4 完成,耗時:1448
模組11 完成,耗時:1515
模組8 完成,耗時:1556
模組10 完成,耗時:1756
模組13 完成,耗時:1844
模組15 完成,耗時:1844
模組19 完成,耗時:1848
模組1 完成,耗時:1882
模組18 完成,耗時:1924
模組9 完成,耗時:1985
所有任務都完成,任務完成
CyclicBarrier
package com.guozz.test.testCountDownLatchAndCyclicBarrier;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
/**
*
* @author HardPass
*
* CyclicBarrier:一個同步輔助類,它允許一組執行緒互相等待,直到到達某個公共屏障點 (common barrier point)。
* 在涉及一組固定大小的執行緒的程式中,這些執行緒必須不時地互相等待,此時 CyclicBarrier 很有用。
* 因為該 barrier 在釋放等待執行緒後可以重用,所以稱它為迴圈 的 barrier。
CyclicBarrier可以多次重複使用
*/
public class CyclicBarrierTest_RelayRace {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();
final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(4, new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("好了,大家可以去吃飯了……" );
}
});
System.out.println("要吃飯,必須所有人都到終點,oK?");
System.out.println("不放棄不拋棄!");
for (int i = 0; i < 4; i++) {
exec.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":Go");
try {
Thread.sleep((long) (2000 * Math.random()));
} catch (InterruptedException e1) {
e1.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":我到終點了");
try {
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ ":終於可以吃飯啦!");
}
});
}
exec.shutdown();
}
}
要吃飯,必須所有人都到終點,oK?
不放棄不拋棄!
pool-1-thread-1:Go
pool-1-thread-2:Go
pool-1-thread-3:Go
pool-1-thread-4:Go
pool-1-thread-3:我到終點了
pool-1-thread-4:我到終點了
pool-1-thread-1:我到終點了
pool-1-thread-2:我到終點了
好了,大家可以去吃飯了……
pool-1-thread-2:終於可以吃飯啦!
pool-1-thread-3:終於可以吃飯啦!
pool-1-thread-4:終於可以吃飯啦!
pool-1-thread-1:終於可以吃飯啦!