CyclicBarrier源码解析
发布时间: 2024-01-10 14:29:41 阅读量: 10 订阅数: 17
# 1. CyclicBarrier概述
CyclicBarrier是Java并发包中提供的一种同步工具,它允许一组线程互相等待,直到到达某个公共屏障点(common barrier point),然后继续执行。
## 1.1 CyclicBarrier的作用和用法
CyclicBarrier主要用于在多线程任务中,当一组线程都到达某个状态后再一起继续执行下面的任务。一般可以用于并行计算,数据加载等场景。
```java
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierExample {
private static final int THREAD_COUNT = 3;
public static void main(String[] args) {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(THREAD_COUNT, () -> {
System.out.println("All threads have reached the barrier, let's continue!");
});
for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++) {
new WorkerThread(barrier).start();
}
}
private static class WorkerThread extends Thread {
private CyclicBarrier barrier;
public WorkerThread(CyclicBarrier barrier) {
this.barrier = barrier;
}
public void run() {
try {
System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " is waiting at the barrier.");
barrier.await();
System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getName() + " has passed the barrier.");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
```
## 1.2 CyclicBarrier与其他同步工具的对比
与CountDownLatch不同的是,CyclicBarrier的计数器可以重置,可以反复使用,因此适用于循环利用的场景。
## 1.3 CyclicBarrier的核心特性
CyclicBarrier的核心特性包括计数器、屏障点、重置等,这些特性决定了它的用途和使用方式。
# 2. CyclicBarrier内部实现原理
CyclicBarrier是Java中的一个同步工具,它可以让一组线程互相等待,直到达到某个共同的屏障点,然后继续执行。本章将深入探讨CyclicBarrier的内部实现原理。
### 2.1 CyclicBarrier类的核心数据结构分析
在CyclicBarrier的内部,主要涉及到两个核心的数据结构:一个是ReentrantLock,用于实现线程的互斥访问;另一个是Condition,用于实现线程的等待和唤醒。
### 2.2 同步原理和线程协作机制
CyclicBarrier的实现原理是基于线程的等待和唤醒机制。当一个线程调用await方法时,它会被阻塞,直到满足屏障条件。当满足条件后,所有等待的线程会被唤醒,继续执行。
### 2.3 多线程下CyclicBarrier的状态转换过程
CyclicBarrier的状态主要有三种:可用、正在等待和被重置。当所有线程都达到屏障点时,状态会从正在等待转换为可用;当屏障被重置时,状态会被重置为可用。
下面是CyclicBarrier的基本实现示例代码:
```java
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierExample {
public static void main(String[] args) {
int parties = 3;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(parties, () -> {
// 当所有线程都到达屏障点时执行的动作
System.out.println("所有线程都到达屏障点,执行动作");
});
for (int i = 0; i < parties; i++) {
Thread thread = new Thread(() -> {
try {
// 线程执行任务
System.out.println("线程执行任务");
// 阻塞在这里,等待其他线程到达屏障点
barrier.await();
// 线程继续执行任务
System.out.println("线程继续执行任务");
} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
});
thread.start();
}
}
}
```
代码说明:以上示例代码创建了一个CyclicBarrier对象,设置了屏障点的数量为3。然后创建3个线程,它们会分别执行一部分任务后,调用await方法,等待其他线程到达屏障点。当所有线程都到达屏障点时,会执行给定的动作。
总结:CyclicBarrier是一种同步工具,它可以让一组线程互相等待,直到达到某个共同的屏障点,然后继续执行。它的内部实现原理是基于线程的等待和唤醒机制,通过ReentrantLock和Condition实现线程的互斥访问和等待唤醒操作。多个线程可以通过调用await方法来等待其他线程到达屏障点,并在到达后执行特定的动作。
# 3. CyclicBarrier源码分析
在本章中,我们将深入研究Cyc
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