Java併發基礎(五)-CountDownLatch、CyclocBarrier、Phaser的使用

1. CountDownLatch

一個同步工具，允許一個或多個線程去等待其他線程中執行的一系列操作完成。

什麼意思呢？就是說，允許這個線程阻塞，直到，其他線程的所有操作都完成之後，在繼續執行。舉個例子。

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final CountDownLatch downLatch = new CountDownLatch(5);
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for (int i = 0; i < 5; i++) {
                    System.err.println(i);
                    try {
                        Thread.sleep(1000);
                        downLatch.countDown();
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        }).start();
        downLatch.await();
        System.err.println("結束了");
    }

上面的例子 等五個線程都執行完畢之後，主線程纔會繼續執行。

用法如下：

• CountDownLatch(5) 後面的數字代表等待幾個線程完成
• 每當一個線程完成的時候，downLatch.countDown()，來使計數-1
• downLatch.await() ，直到計數爲0的時候，纔會執行他下面的邏輯。

2. CyclocBarrier

也是一個同步工具，允許一系列線程等待其中每一個都到達一個公共的障礙點，然後在繼續執行。並且，等待的線程都釋放之後，可以重用

作爲山溝溝裏的娃，受夠了坐車等人的折磨。舉個例子。

    public static void main(String[] args){
        final CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5, new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.err.println("到齊了。可以開車了");
            }
        });
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int finalI = i;
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.err.println("買票了"+ finalI);
                    try {
                        cyclicBarrier.await();
                        System.err.println("起飛了"+ finalI);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    } catch (BrokenBarrierException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

輸出結果：

用法：

• CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) 構造函數中，參數一個是調用await的線程數，一個是到達障礙點之後的處理。
• cyclicBarrier.await() 表示我要等其他也到達，纔要繼續執行

3. Phaser

一個可重用的同步工具，可以實現提CyclicBarrier和CountDownLatch的功能，但是還有其他高級的功能。

3.1 實現CountDownLatch的功能

• CountDownLatch#countDown 由Phaser#arrive 代替
• CountDownLatch#await 由Phaser#awaitAdvance 代替

舉個例子：

        final Phaser phaser = new Phaser(5);

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int finalI = i;
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.err.println(finalI);
                    phaser.arrive();
                }
            }).start();
        }
        phaser.awaitAdvance(phaser.getPhase());
        System.err.println("結束了");

3.2 實現CyclocBarrier的功能

雖然說能實現，但是還是比較弱。

• CyclicBarrier#await 由Phaser#arriveAndAwaitAdvance代替。

        final Phaser phaser = new Phaser(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            final int finalI = i;
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.err.println("買票了"+ finalI);
                    phaser.arriveAndAwaitAdvance();
                    System.err.println("起飛了"+ finalI);
                }
            }).start();
        }

3.3 高級功能

• 支持register和bulkRegister方法來調整任務數，arriveAndDeregister方法支持在任務到達的時候減少任務數
• arriveAndAwaitAdvance 表示任務到達並且等待其他任務到達
• 支持終止，如果onAdvance返回true，就會終止，如果註冊任務數爲0，也會終止。forceTermination方法會強制終止。
• 從它的構造函數來看，Phaser支持分層，Phaser(Phaser parent, int parties)。可以通過這些來構造出一個層次的Phaser

這些功能就不舉例子了。有興趣的同學可以去看下文檔。

參考資料

• JDK Phaser
• What’s New on Java 7 Phaser