多線程CyclicBarrier與CountDownLatch使用示例

時間 2019-12-22

標籤多線程 cyclicbarrier countdownlatch 使用示例欄目 Java 简体版

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多線程最典型的需求場景通常是：有的時候爲了獲取性能，須要各個業務並行獲取並處理數據，同時返回處理好的數據，這時候多線程就派上用處了。java

對這個場景，最簡單的代碼實現是能夠使用CyclicBarrier或CountDownLatch；多線程

話很少說，直接上代碼：ide

測試主類-MainThread：性能

import java.util.Iterator;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/**
 * shiroexample
 * functional describe:
 *
 * @author DR.YangLong [410357434@163.com]
 * @version 1.0 2015/4/13 9:22
 */
public class MainThread extends Thread{
    private Map<String,Object> resultMap;

    public MainThread(Map<String, Object> resultMap) {
        this.resultMap = resultMap;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("實驗2到主線程了，取出結果：");
        Iterator<String> iterator=resultMap.keySet().iterator();
        while (iterator.hasNext()){
            String name=iterator.next();
            System.out.println("線程：" + resultMap.get(name));
        }
        System.out.println("實驗2等待線程結束。");
    }

    public static void main(String[] args){
        /***
         * 障礙器測試
         */
        Map<String,Object> resultMap=new ConcurrentHashMap<String, Object>(6);
        CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(5);//實驗1：主線等待其餘線程
        //CyclicBarrier cyclicBarrier=new CyclicBarrier(4,new MainThread(resultMap));//實:2：通常性並行其餘線程執行完執行某個線程。
        new ThreadService("CyclicBarrier服務1",cyclicBarrier,resultMap).start();
        new ThreadService("CyclicBarrier服務2",cyclicBarrier,resultMap).start();
        new ThreadService("CyclicBarrier服務3",cyclicBarrier,resultMap).start();
        new ThreadService("CyclicBarrier服務4",cyclicBarrier,resultMap).start();
        //如下爲實驗1內容，實驗2時註釋掉
        try {
            System.out.println("當前線程等待其餘線程");
            cyclicBarrier.await();
            System.out.println("當前等待結束，開始執行，取出結果：");
            Iterator<String> iterator=resultMap.keySet().iterator();
            while (iterator.hasNext()){
                String name=iterator.next();
                System.out.println("線程：" + resultMap.get(name));
            }
            System.out.println("當前線結束。");
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

        /***
         * 計數數器測試
         */
        resultMap.clear();
        CountDownLatch countDownLatch=new CountDownLatch(4);
        new CountDownService("CountDownLatch服務A",countDownLatch,resultMap).start();
        new CountDownService("CountDownLatch服務B",countDownLatch,resultMap).start();
        new CountDownService("CountDownLatch服務C",countDownLatch,resultMap).start();
        new CountDownService("CountDownLatch服務D",countDownLatch,resultMap).start();
        try {
            System.out.println("CountDownLatch當前線程等待。");
            countDownLatch.await();//等待並行線程完成工做
            System.out.println("CountDownLatch當前線程等待結束，開始執行,取出結果：");
            Iterator<String> iterator=resultMap.keySet().iterator();
            while (iterator.hasNext()){
                String name=iterator.next();
                System.out.println("線程：" + resultMap.get(name));
            }
            System.out.println("CountDownLatch當前線程結束。");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

CyclicBarrier 測試使用的service，ThreadService：測試

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

/**
 * shiroexample
 * functional describe:
 *
 * @author DR.YangLong [410357434@163.com]
 * @version 1.0 2015/4/13 9:12
 */
public class ThreadService extends Thread{
    private String name;
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
    private Map<String,Object> resultMap;

    public ThreadService(String name, CyclicBarrier cyclicBarrier,Map<String,Object> resultMap) {
        this.name = name;
        this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        this.resultMap=resultMap;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("子線程"+this.name+"正在執行！");
        try {
            resultMap.put(this.name,this.name);
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("子線程"+this.name+"執行完成！");
            cyclicBarrier.await();//計數器-1
          //添加日誌等操做在下面，當計數器爲0時執行
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

CountDownLatch 測試使用Service CountDownService：this

import java.util.Map;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * shiroexample
 * functional describe:
 *
 * @author DR.YangLong [410357434@163.com]
 * @version 1.0 2015/4/13 10:01
 */
public class CountDownService extends Thread{
    private String name;
    private CountDownLatch countDownLatch;
    private Map<String,Object> resultMap;

    public CountDownService(String name, CountDownLatch countDownLatch,Map<String,Object> resultMap) {
        this.name = name;
        this.countDownLatch = countDownLatch;
        this.resultMap=resultMap;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("子線程" + this.name + "正在執行！");
        try {
            resultMap.put(this.name,this.name);
            Thread.sleep(1000);
            System.out.println("子線程"+this.name+"執行完成！");
            countDownLatch.countDown();//計數器-1
            //添加日誌等操做在下面，當計數器爲0時執行
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

運行結果：spa

當前線程等待其餘線程
子線程CyclicBarrier服務1正在執行！
子線程CyclicBarrier服務2正在執行！
子線程CyclicBarrier服務3正在執行！
子線程CyclicBarrier服務4正在執行！
子線程CyclicBarrier服務1執行完成！
子線程CyclicBarrier服務4執行完成！
子線程CyclicBarrier服務3執行完成！
子線程CyclicBarrier服務2執行完成！
當前等待結束，開始執行，取出結果：
線程：CyclicBarrier服務4
線程：CyclicBarrier服務1
線程：CyclicBarrier服務3
線程：CyclicBarrier服務2
當前線結束。
CyclicBarrier服務1日誌處理......
CyclicBarrier服務4日誌處理......
CyclicBarrier服務3日誌處理......
CyclicBarrier服務2日誌處理......
CountDownLatch當前線程等待。
子線程CountDownLatch服務A正在執行！
子線程CountDownLatch服務B正在執行！
子線程CountDownLatch服務C正在執行！
子線程CountDownLatch服務D正在執行！
子線程CountDownLatch服務A執行完成！
子線程CountDownLatch服務B執行完成！
CountDownLatch服務A日誌處理......
CountDownLatch服務B日誌處理......
子線程CountDownLatch服務D執行完成！
CountDownLatch服務D日誌處理......
子線程CountDownLatch服務C執行完成！
CountDownLatch服務C日誌處理......
CountDownLatch當前線程等待結束，開始執行,取出結果：
線程：CountDownLatch服務A
線程：CountDownLatch服務D
線程：CountDownLatch服務B
線程：CountDownLatch服務C
CountDownLatch當前線程結束。

對於數據的取回，有2個方式，一個是使用單例的容器，另一個是定義成屬性，提供getter方法，運行完成後調用獲取，但這又涉及到這2者的區別：
線程

CyclicBarrier 阻塞全部調用await()的線程，等待計數器爲0，全部線程【包括一個目標線程】才所有一塊兒往下執行。
日誌

CountDownLatch 不阻塞全部線程【countDown()的線程不會被阻塞】，只阻塞調用await()的線程，當計數器爲0時調用await()的線程繼續往下執行。code

因此，須要返回值在線程阻塞前完成封裝，以確保主線程可以得到已完成封裝的返回值。