Java 併發專題 ： CyclicBarrier 打造一個安全的門禁系統

此次介紹CyclicBarrier：看一眼API的註釋：

 

/**
 * 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：一個讓一組線程同時阻塞到一個位置的同步輔助類。在包含固定線程且線程間必須相互等待的場景中很是有用。cyclic的意思是CyclicBarrier當等待的線程所有釋放以後，能夠重複使用。（英語水平就這樣了。。。。）

 

CyclicBarrier 相似一個閘門，指定數目的線程都必須到達這個閘門，閘門纔會打開。

下面使用CyclicBarrier模擬一個門禁系統：

需求是這樣的：到放學時間，全部的學生必須刷卡，而後人數齊了自動開門，統一回家。這個需求剛剛的，避免了把部分孩子丟在學校發生危險，特別是幼兒園或者小學生~~

 

package com.zhy.concurrency.cyclic;

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

/**
 * 安全的門禁系統
 * 
 * @author zhy
 * 
 */
public class CyclicBarrierTest
{

	/**
	 * 學生總數
	 */
	private final int STUDENT_COUNT = 10;

	/**
	 * 當人到齊，自動開門程序
	 */
	final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(STUDENT_COUNT,
			new Runnable()
			{
				@Override
				public void run()
				{
					System.out.println("人到齊了，開門....");
				}
			});

	public void goHome() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
	{
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已刷卡，等待開門回家~");
		barrier.await();
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "放學回家~");
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
			BrokenBarrierException
	{

		final CyclicBarrierTest instance = new CyclicBarrierTest();

		/**
		 * 每一個線程表明一個學生
		 */
		for (int i = 0; i < instance.STUDENT_COUNT; i++)
		{
			new Thread("學生" + i +"  " )
			{
				public void run()
				{

					try
					{
						instance.goHome();
					} catch (InterruptedException e)
					{
						e.printStackTrace();
					} catch (BrokenBarrierException e)
					{
						e.printStackTrace();
					}

				};

			}.start();
		}

	}
}

輸出結果：

 

 

學生1  已刷卡，等待開門回家~
學生3  已刷卡，等待開門回家~
學生5  已刷卡，等待開門回家~
學生9  已刷卡，等待開門回家~
學生7  已刷卡，等待開門回家~
學生0  已刷卡，等待開門回家~
學生2  已刷卡，等待開門回家~
學生6  已刷卡，等待開門回家~
學生8  已刷卡，等待開門回家~
學生4  已刷卡，等待開門回家~
人到齊了，開門....
學生4  放學回家~
學生1  放學回家~
學生3  放學回家~
學生5  放學回家~
學生9  放學回家~
學生2  放學回家~
學生6  放學回家~
學生0  放學回家~
學生7  放學回家~
學生8  放學回家~

哈哈，若是哪一個幼兒園用了這麼一套系統，孩子應該不會丟學校了吧，，，，開玩笑了；；

 

CyclicBarrier把全部的線程都阻塞在一個閥門位置，而後等到等待的線程數到達預設的值，就打開這個閥門。記得是阻塞線程，不是阻塞操做，在同一個線程使勁掉await是沒什麼效果的。

 

上面的例子顯示了CyclicBarrier的基本用法，可是cyclic的功能並無顯示出來，既然註釋中講了，咱們有必要來個例子看看：

咱們改造下咱們的門禁，畢竟刷卡好不現實，如今需求是這樣的：學生一我的走太危險，如今門衛放學在門口守着，讓學生3個一組的走。

 

package com.zhy.concurrency.cyclic;

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

/**
 * 改造後的門禁系統
 * 
 * @author zhy
 * 
 */
public class CyclicBarrierTest2
{

	/**
	 * 學生總數
	 */
	private final int STUDENT_COUNT = 12;

	/**
	 * 每3我的一組出門
	 */
	final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,
			new Runnable()
			{
				@Override
				public void run()
				{
					System.out.println("有3個學生到齊了，放行....");
				}
			});

	public void goHome() throws InterruptedException, BrokenBarrierException
	{
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "已刷卡，等待開門回家~");
		barrier.await();
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException,
			BrokenBarrierException
	{

		final CyclicBarrierTest2 instance = new CyclicBarrierTest2();

		/**
		 * 每一個線程表明一個學生
		 */
		for (int i = 0; i < instance.STUDENT_COUNT; i++)
		{
			new Thread("學生" + i +"  " )
			{
				public void run()
				{

					try
					{
						instance.goHome();
					} catch (InterruptedException e)
					{
						e.printStackTrace();
					} catch (BrokenBarrierException e)
					{
						e.printStackTrace();
					}

				};

			}.start();
		}

	}
}

輸出結果：

 

 

學生0  已刷卡，等待開門回家~
學生1  已刷卡，等待開門回家~
學生2  已刷卡，等待開門回家~
有3個學生到齊了，放行....
學生3  已刷卡，等待開門回家~
學生5  已刷卡，等待開門回家~
學生7  已刷卡，等待開門回家~
有3個學生到齊了，放行....
學生4  已刷卡，等待開門回家~
學生9  已刷卡，等待開門回家~
學生6  已刷卡，等待開門回家~
有3個學生到齊了，放行....
學生11  已刷卡，等待開門回家~
學生10  已刷卡，等待開門回家~
學生8  已刷卡，等待開門回家~
有3個學生到齊了，放行....

這個例子充分的體現了CyclicBarrier的複用性，是吧，這樣的系統或許更實在些，0成本~哈哈~。