图解CyclicBarrier运动员接力赛

jiaolian 2021-03-01 原文

图解游戏规则

大家都知道运动员短跑接力赛，今天我们并不是讲接力赛，我们讲“接力协作赛”，需要我们重新定义下游戏规则：如下图所示

现在有运动员A，B，先定义游戏规则：赛道目前是300米，每个运动员在跑完第一个100米时，需要等待其他运动员跑完第一个100米，比如运动员A先跑完100米，而此时运动员B只跑了95米，那运动员A必须要等待运动员B跑完剩余的5米，然后再一起接着跑第2个100米，第三个100米，规则也和第1个100米类同，最后我们可以得出一个结论，两个运动员跑完300米赛道，最长需要花多少时间。【本案例纯属虚构，为了讲清楚CyclicBarrier】。下面我们用代码模拟执行。

案例说明

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * @author ：jiaolian
 * @date ：Created in 2021-03-01 14:56
 * @description：回环屏障测试--接力赛
 * @modified By：
 * 公众号:叫练
 */
public class CyclicBarrierTest {

    private static final int THREAD_COUNT = 2;
    private static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2,()->{
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"冲破屏障");
    });
    private static ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_COUNT);

    public static void main(String[] args) {
        Runnable myTask = new MyTask();
        //初始化两个运动员
        for (int i=0 ;i<THREAD_COUNT; i++) {
            executorService.submit(myTask);
        }
    }

    private static class MyTask implements Runnable {
        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"第1个100米");
                cyclicBarrier.await();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"第2个100米");
                cyclicBarrier.await();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"第3个100米");
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

如上代码：线程池模拟执行两个运动员，每个运动员执行完每个100米必须等待另一个运动员，执行结果和我们设想一致，如下图所示。其中pool-1-thread-1，pool-1-thread-2分别表示运动员A，运动员B。CyclicBarrier初始化参数中有一个Runnable是用来冲破屏障回调的函数。

比较CountDownLatch

CyclicBarrier中文释义“回环屏障”，每个线程调用await，计数器会减1，如果此时计数器不为0，线程会阻塞，如果计数器为0说明需要冲破屏障，会唤醒之前被阻塞的线程，并会重置计数器。源码实现中用到了独占锁和条件队列控制线程的进队和出队，CountDownLatch用到的是共享锁，虽然实现不一样，底层都是AQS，相对于CountDownLatch来说，CyclicBarrier是它的补充，功能更强大。