Java并发编程-13-在集合点的同步-CyclicBarrier

一、CyclicBarrier同步辅助类

作用：允许两个或者多个线程在某个点上进行同步

1、CyclicBarrier类使用一个整型数进行初始化，这个数是需要在某个点上同步的线程数

2、当一个线程到达指定的点后，它将调用await()方法等待其他线程。当线程调用await()方法后，CyclicBarrier类将阻塞这个线程并使之休眠直到其他所有线程到达

3、当最后一个线程调用CyclicBarrier类的await()方法时，CyclicBarrier将唤醒所有在等待的线程，然后这个线程将继续执行

CyclicBarrier：可以传入一个Runnable对象作为初始化参数，当所有的线程都到达集合点之后，CyclicBarrier将这个Runnable对象作为线程执行

在一个矩阵中查找一个数字

将矩阵分成几个小矩阵，每个线程都在一个子集中查找。一旦所有的线程完成查找，对中的任务将统一这些结果

package com.concurrent.threadAvgClass;import java.util.Random;public class MatrixMock {private int[][] data;public MatrixMock(int size, int length, int target) {int counter = 0;data = new int[size][length];Random random = new Random();for (int i = 0; i < size; i++) {for (int j = 0; j < length; j++) {data[i][j] = random.nextInt(10);if (data[i][j] == target)counter++;}}System.out.printf("Mock : There are %d ocurrences of number in generated data.\n",counter, target);}public int[] getRow(int row) {if ((row >= 0) && (row < data.length)) {return data[row];}return null;}
}

package com.concurrent.threadAvgClass;/*** 这个类是一个结果类* 这个类保存矩阵中每行找到的指定数字的次数* @author Nicholas**/
public class Result {private int[] data;public Result(int size) {data = new int[size];}public void setData(int position,int value) {data[position] = value;}public int[] getData() {return data;}
}

package com.concurrent.threadAvgClass;public class Grouper implements Runnable{private Result result;public Grouper(Result result) {this.result = result;}@Overridepublic void run() {int finalResult = 0;System.out.println("Grouper : Processing results\n");int[] data = result.getData();for(int number:data) {finalResult += number;}System.out.println("Grouper : Total results : "+finalResult);}	
}

package com.concurrent.threadAvgClass;import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;/*** 这是查找类* @author Nicholas* 这个类在随机矩阵中指定的行中查找某个数*/
public class Searcher implements Runnable {private int firstRow;private int lastRow;private MatrixMock matrixMock;private Result result;private int number;private final CyclicBarrier cyclicBarrier;public Searcher(int firstRow, int lastRow, MatrixMock matrixMock,Result result, int number, CyclicBarrier cyclicBarrier) {this.firstRow = firstRow;this.lastRow = lastRow;this.matrixMock = matrixMock;this.result = result;this.number = number;this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;}@Overridepublic void run() {int counter;//存放每行查找到的次数System.out.printf("%s : Processing lines from %d to %d.\n", Thread.currentThread().getName(), firstRow, lastRow);for (int i = firstRow; i < lastRow; i++) {int row[] = matrixMock.getRow(i);counter = 0;for (int j = 0; j < row.length; j++) {if (row[j] == number)counter++;}result.setData(i, counter);}System.out.printf("%s : Processing lines finished\n", Thread.currentThread().getName());try {cyclicBarrier.await();} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {e.printStackTrace();}}
}

package com.concurrent.threadAvgClass;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class Main2 {public static void main(String[] args) {final int ROWS = 10000;final int NUMBERS = 1000;final int SEARCH = 5;final int PARTICIPANTS = 5;final int LINES_PARTICIPENT = 2000;MatrixMock matrixMock = new MatrixMock(ROWS, NUMBERS, SEARCH);Result result = new Result(ROWS);Grouper grouper = new Grouper(result);CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(PARTICIPANTS, grouper);Searcher[] searcher = new Searcher[PARTICIPANTS];for (int i = 0; i < PARTICIPANTS; i++) {searcher[i] = new Searcher(i * LINES_PARTICIPENT,(i * LINES_PARTICIPENT) + LINES_PARTICIPENT, matrixMock,result, 5, cyclicBarrier);Thread thread = new Thread(searcher[i]);thread.start();}System.out.println("Main : The main thread has been finished..");}
}

cyclicBarrier还提供的方法：

getNumberWairing() 返回在await()上阻塞的线程的数目

getParties() 返回被cyclicBarrier对象同步的任务数

cyclicBarrier可以被重置到初始状态，并把内部的计数器重置成初始化的值 对应的函数 reset()

cyclicBarrier对象有一种特殊的状态----损坏状态。

当很多线程在等待的时候，如果其中一个线程被中断，这个线程将抛出InterruptedException异常

其他等待的线程抛出BrokenBarrierException异常。于是cyclicBarrier对象就处于损坏状态了，可以使用isBroken()方法检测cyclicBarrier对象的状态

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