Java回顾之多线程同步

来源:互联网 发布:网络招聘怎么做 编辑:程序博客网 时间:2024/05/21 17:57

在这篇文章里,我们关注线程同步的话题。这是比多线程更复杂,稍不留意,我们就会“掉到坑里”,而且和单线程程序不同,多线程的错误是否每次都出现,也是不固定的,这给调试也带来了很大的挑战。

  在这篇文章里,我们首先阐述什么是同步,不同步有什么问题,然后讨论可以采取哪些措施控制同步,接下来我们会仿照回顾网络通信时那样,构建一个服务器端的“线程池”,JDK为我们提供了一个很大的concurrent工具包,最后我们会对里面的内容进行探索。

  为什么要线程同步?

  说到线程同步,大部分情况下, 我们是在针对“单对象多线程”的情况进行讨论,一般会将其分成两部分,一部分是关于“共享变量”,一部分关于“执行步骤”。

  共享变量

  当我们在线程对象(Runnable)中定义了全局变量,run方法会修改该变量时,如果有多个线程同时使用该线程对象,那么就会造成全局变量的值被同时修改,造成错误。我们来看下面的代码:

共享变量造成同步问题class MyRunner implements Runnable{    public int sum = 0;        public void run()     {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");        for (int i = 1; i <= 100; i++)        {            sum += i;        }        try {            Thread.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- The value of sum is " + sum);        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");    }}private static void sharedVaribleTest() throws InterruptedException{    MyRunner runner = new MyRunner();    Thread thread1 = new Thread(runner);    Thread thread2 = new Thread(runner);    thread1.setDaemon(true);    thread2.setDaemon(true);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

这个示例中,线程用来计算1到100的和是多少,我们知道正确结果是5050(好像是高斯小时候玩过这个?),但是上述程序返回的结果是10100,原因是两个线程同时对sum进行操作。

  执行步骤

  我们在多个线程运行时,可能需要某些操作合在一起作为“原子操作”,即在这些操作可以看做是“单线程”的,例如我们可能希望输出结果的样子是这样的:

线程1:步骤1线程1:步骤2线程1:步骤3线程2:步骤1线程2:步骤2线程2:步骤3

如果同步控制不好,出来的样子可能是这样的:

线程1:步骤1线程2:步骤1线程1:步骤2线程2:步骤2线程1:步骤3线程2:步骤3

这里我们也给出一个示例代码:

执行步骤混乱带来的同步问题class MyNonSyncRunner implements Runnable{    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");        for(int i = 1; i <= 5; i++)        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Running step " + i);            try            {                Thread.sleep(50);            }            catch(InterruptedException ex)            {                ex.printStackTrace();            }        }        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");    }}private static void syncTest() throws InterruptedException{    MyNonSyncRunner runner = new MyNonSyncRunner();    Thread thread1 = new Thread(runner);    Thread thread2 = new Thread(runner);    thread1.setDaemon(true);    thread2.setDaemon(true);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

如何控制线程同步

  既然线程同步有上述问题,那么我们应该如何去解决呢?针对不同原因造成的同步问题,我们可以采取不同的策略。

  控制共享变量

  我们可以采取3种方式来控制共享变量。

  将“单对象多线程”修改成“多对象多线程”  

  上文提及,同步问题一般发生在“单对象多线程”的场景中,那么最简单的处理方式就是将运行模型修改成“多对象多线程”的样子,针对上面示例中的同步问题,修改后的代码如下:

解决共享变量问题方案一private static void sharedVaribleTest2() throws InterruptedException{    Thread thread1 = new Thread(new MyRunner());    Thread thread2 = new Thread(new MyRunner());    thread1.setDaemon(true);    thread2.setDaemon(true);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

我们可以看到,上述代码中两个线程使用了两个不同的Runnable实例,它们在运行过程中,就不会去访问同一个全局变量。

  将“全局变量”降级为“局部变量”

  既然是共享变量造成的问题,那么我们可以将共享变量改为“不共享”,即将其修改为局部变量。这样也可以解决问题,同样针对上面的示例,这种解决方式的代码如下:

解决共享变量问题方案二class MyRunner2 implements Runnable{    public void run()     {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");        int sum = 0;        for (int i = 1; i <= 100; i++)        {            sum += i;        }        try {            Thread.sleep(500);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- The value of sum is " + sum);        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");    }}private static void sharedVaribleTest3() throws InterruptedException{    MyRunner2 runner = new MyRunner2();    Thread thread1 = new Thread(runner);    Thread thread2 = new Thread(runner);    thread1.setDaemon(true);    thread2.setDaemon(true);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

我们可以看出,sum变量已经由全局变量变为run方法内部的局部变量了。

  使用ThreadLocal机制

  ThreadLocal是JDK引入的一种机制,它用于解决线程间共享变量,使用ThreadLocal声明的变量,即使在线程中属于全局变量,针对每个线程来讲,这个变量也是独立的。

  我们可以用这种方式来改造上面的代码,如下所示:

解决共享变量问题方案三class MyRunner3 implements Runnable{    public ThreadLocal<Integer> tl = new ThreadLocal<Integer>();        public void run()     {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");        for (int i = 0; i <= 100; i++)        {            if (tl.get() == null)            {                tl.set(new Integer(0));            }            int sum = ((Integer)tl.get()).intValue();            sum+= i;            tl.set(new Integer(sum));            try {                Thread.sleep(10);            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }        }                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " --- The value of sum is " + ((Integer)tl.get()).intValue());        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");    }}private static void sharedVaribleTest4() throws InterruptedException{    MyRunner3 runner = new MyRunner3();    Thread thread1 = new Thread(runner);    Thread thread2 = new Thread(runner);    thread1.setDaemon(true);    thread2.setDaemon(true);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

综上三种方案,第一种方案会降低多线程执行的效率,因此,我们推荐使用第二种或者第三种方案。

  控制执行步骤

  说到执行步骤,我们可以使用synchronized关键字来解决它。

执行步骤问题解决方案class MySyncRunner implements Runnable{    public void run() {        synchronized(this)        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");            for(int i = 1; i <= 5; i++)            {                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Running step " + i);                try                {                    Thread.sleep(50);                }                catch(InterruptedException ex)                {                    ex.printStackTrace();                }            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");        }    }}private static void syncTest2() throws InterruptedException{    MySyncRunner runner = new MySyncRunner();    Thread thread1 = new Thread(runner);    Thread thread2 = new Thread(runner);    thread1.setDaemon(true);    thread2.setDaemon(true);    thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

在线程同步的话题上,synchronized是一个非常重要的关键字。它的原理和数据库中事务锁的原理类似。我们在使用过程中,应该尽量缩减synchronized覆盖的范围,原因有二:1)被它覆盖的范围是串行的,效率低;2)容易产生死锁。我们来看下面的示例:

synchronized示例private static void syncTest3() throws InterruptedException{    final List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();        Thread thread1 = new Thread()    {        public void run()        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");            Random r = new Random(100);            synchronized(list)            {                for (int i = 0; i < 5; i++)                {                    list.add(new Integer(r.nextInt()));                }                System.out.println("The size of list is " + list.size());            }            try            {                Thread.sleep(500);            }            catch(InterruptedException ex)            {                ex.printStackTrace();            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");        }    };        Thread thread2 = new Thread()    {        public void run()        {            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " Start.");            Random r = new Random(100);            synchronized(list)            {                for (int i = 0; i < 5; i++)                {                    list.add(new Integer(r.nextInt()));                }                System.out.println("The size of list is " + list.size());            }            try            {                Thread.sleep(500);            }            catch(InterruptedException ex)            {                ex.printStackTrace();            }            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " End.");        }    };        thread1.start();    thread2.start();    thread1.join();    thread2.join();}

我们应该把需要同步的内容集中在一起,尽量不包含其他不相关的、消耗大量资源的操作,示例中线程休眠的操作显然不应该包括在里面。

  构造线程池

  我们在Java回顾之网络通信中,已经构建了一个Socket连接池,这里我们在此基础上,构建一个线程池,完成基本的启动、休眠、唤醒、停止操作。

  基本思路还是以数组的形式保持一系列线程,通过Socket通信,客户端向服务器端发送命令,当服务器端接收到命令后,根据收到的命令对线程数组中的线程进行操作。

  Socket客户端的代码保持不变,依然采用构建Socket连接池时的代码,我们主要针对服务器端进行改造。

  首先,我们需要定义一个线程对象,它用来执行我们的业务操作,这里简化起见,只让线程进行休眠。

定义线程对象enum ThreadStatus{    Initial,    Running,    Sleeping,    Stopped}enum ThreadTask{    Start,    Stop,    Sleep,    Wakeup}class MyThread extends Thread{    public ThreadStatus status = ThreadStatus.Initial;    public ThreadTask task;    public void run()    {        status = ThreadStatus.Running;        while(true)        {            try {                Thread.sleep(3000);                if (status == ThreadStatus.Sleeping)                {                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入休眠状态。");                    this.wait();                }            } catch (InterruptedException e) {                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 运行过程中出现错误。");                status = ThreadStatus.Stopped;            }        }    }}

然后,我们需要定义一个线程管理器,它用来对线程池中的线程进行管理,代码如下:

定义线程池管理对象class MyThreadManager{    public static void manageThread(MyThread[] threads, ThreadTask task)    {        for (int i = 0; i < threads.length; i++)        {            synchronized(threads[i])            {                manageThread(threads[i], task);            }        }        System.out.println(getThreadStatus(threads));    }        public static void manageThread(MyThread thread, ThreadTask task)    {        if (task == ThreadTask.Start)        {            if (thread.status == ThreadStatus.Running)            {                return;            }            if (thread.status == ThreadStatus.Stopped)            {                thread = new MyThread();            }            thread.status = ThreadStatus.Running;            thread.start();                    }        else if (task == ThreadTask.Stop)        {            if (thread.status != ThreadStatus.Stopped)            {                thread.interrupt();                thread.status = ThreadStatus.Stopped;            }        }        else if (task == ThreadTask.Sleep)        {            thread.status = ThreadStatus.Sleeping;        }        else if (task == ThreadTask.Wakeup)        {            thread.notify();            thread.status = ThreadStatus.Running;        }    }        public static String getThreadStatus(MyThread[] threads)    {        StringBuffer sb = new StringBuffer();        for (int i = 0; i < threads.length; i++)        {            sb.append(threads[i].getName() + "的状态:" + threads[i].status).append("\r\n");        }        return sb.toString();    }}


最后,是我们的服务器端,它不断接受客户端的请求,每收到一个连接请求,服务器端会新开一个线程,来处理后续客户端发来的各种操作指令。
定义服务器端线程池对象public class MyThreadPool {    public static void main(String[] args) throws IOException    {        MyThreadPool pool = new MyThreadPool(5);    }        private int threadCount;    private MyThread[] threads = null;            public MyThreadPool(int count) throws IOException    {        this.threadCount = count;        threads = new MyThread[count];        for (int i = 0; i < threads.length; i++)        {            threads[i] = new MyThread();            threads[i].start();        }        Init();    }        private void Init() throws IOException    {        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(5678);        while(true)        {            final Socket socket = serverSocket.accept();            Thread thread = new Thread()            {                public void run()                {                    try                    {                        System.out.println("检测到一个新的Socket连接。");                        BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));                        PrintStream ps = new PrintStream(socket.getOutputStream());                        String line = null;                        while((line = br.readLine()) != null)                        {                            System.out.println(line);                            if (line.equals("Count"))                            {                                System.out.println("线程池中有5个线程");                            }                            else if (line.equals("Status"))                            {                                String status = MyThreadManager.getThreadStatus(threads);                                System.out.println(status);                            }                            else if (line.equals("StartAll"))                            {                                MyThreadManager.manageThread(threads, ThreadTask.Start);                            }                            else if (line.equals("StopAll"))                            {                                MyThreadManager.manageThread(threads, ThreadTask.Stop);                            }                            else if (line.equals("SleepAll"))                            {                                MyThreadManager.manageThread(threads, ThreadTask.Sleep);                            }                            else if (line.equals("WakeupAll"))                            {                                MyThreadManager.manageThread(threads, ThreadTask.Wakeup);                            }                            else if (line.equals("End"))                            {                                break;                            }                            else                            {                                System.out.println("Command:" + line);                            }                            ps.println("OK");                            ps.flush();                        }                    }                    catch(Exception ex)                    {                        ex.printStackTrace();                    }                }            };            thread.start();        }    }}

探索JDK中的concurrent工具包

  为了简化开发人员在进行多线程开发时的工作量,并减少程序中的bug,JDK提供了一套concurrent工具包,我们可以用它来方便的开发多线程程序。

  线程池  

  我们在上面实现了一个非常“简陋”的线程池,concurrent工具包中也提供了线程池,而且使用非常方便。

  concurrent工具包中的线程池分为3类:ScheduledThreadPool、FixedThreadPool和CachedThreadPool。

  首先我们来定义一个Runnable的对象

定义Runnable对象class MyRunner implements Runnable{    public void run() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行开始");        for(int i = 0; i < 1; i++)        {            try            {                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在运行");                Thread.sleep(200);            }            catch(Exception ex)            {                ex.printStackTrace();            }        }        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");    }}

可以看出,它的功能非常简单,只是输出了线程的执行过程。

  ScheduledThreadPool

  这和我们平时使用的ScheduledTask比较类似,或者说很像Timer,它可以使得一个线程在指定的一段时间内开始运行,并且在间隔另外一段时间后再次运行,直到线程池关闭。

  示例代码如下:

ScheduledThreadPool示例private static void scheduledThreadPoolTest(){    final ScheduledExecutorService scheduler = Executors.newScheduledThreadPool(3);        MyRunner runner = new MyRunner();        final ScheduledFuture<?> handler1 = scheduler.scheduleAtFixedRate(runner, 1, 10, TimeUnit.SECONDS);    final ScheduledFuture<?> handler2 = scheduler.scheduleWithFixedDelay(runner, 2, 10, TimeUnit.SECONDS);        scheduler.schedule(new Runnable()    {        public void run()        {            handler1.cancel(true);            handler2.cancel(true);            scheduler.shutdown();        }    }, 30, TimeUnit.SECONDS    );}

FixedThreadPool

  这是一个指定容量的线程池,即我们可以指定在同一时间,线程池中最多有多个线程在运行,超出的线程,需要等线程池中有空闲线程时,才能有机会运行。

  来看下面的代码:

FixedThreadPool示例private static void fixedThreadPoolTest(){    ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);    for(int i = 0; i < 5; i++)    {        MyRunner runner = new MyRunner();        exec.execute(runner);    }    exec.shutdown();}

 注意它的输出结果:

pool-1-thread-1运行开始pool-1-thread-1正在运行pool-1-thread-2运行开始pool-1-thread-2正在运行pool-1-thread-3运行开始pool-1-thread-3正在运行pool-1-thread-1运行结束pool-1-thread-1运行开始pool-1-thread-1正在运行pool-1-thread-2运行结束pool-1-thread-2运行开始pool-1-thread-2正在运行pool-1-thread-3运行结束pool-1-thread-1运行结束pool-1-thread-2运行结束

可以看到从始至终,最多有3个线程在同时运行。

  CachedThreadPool

  这是另外一种线程池,它不需要指定容量,只要有需要,它就会创建新的线程。

  它的使用方式和FixedThreadPool非常像,来看下面的代码:

CachedThreadPool示例private static void cachedThreadPoolTest(){    ExecutorService exec = Executors.newCachedThreadPool();    for(int i = 0; i < 5; i++)    {        MyRunner runner = new MyRunner();        exec.execute(runner);    }    exec.shutdown();}

它的执行结果如下:

pool-1-thread-1运行开始pool-1-thread-1正在运行pool-1-thread-2运行开始pool-1-thread-2正在运行pool-1-thread-3运行开始pool-1-thread-3正在运行pool-1-thread-4运行开始pool-1-thread-4正在运行pool-1-thread-5运行开始pool-1-thread-5正在运行pool-1-thread-1运行结束pool-1-thread-2运行结束pool-1-thread-3运行结束pool-1-thread-4运行结束pool-1-thread-5运行结束

可以看到,它创建了5个线程。

  处理线程返回值

  在有些情况下,我们需要使用线程的返回值,在上述的所有代码中,线程这是执行了某些操作,没有任何返回值。

  如何做到这一点呢?我们可以使用JDK中的Callable<T>和CompletionService<T>,前者返回单个线程的结果,后者返回一组线程的结果。

  返回单个线程的结果

  还是直接看代码吧:

Callable示例private static void callableTest() throws InterruptedException, ExecutionException{    ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(1);    Callable<String> call = new Callable<String>()    {        public String call()        {            return "Hello World.";        }    };    Future<String> result = exec.submit(call);    System.out.println("线程的返回值是" + result.get());    exec.shutdown();}
执行结果如下:
<span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">线程的返回值是Hello World.</span>

返回线程池中每个线程的结果

  这里需要使用CompletionService<T>,代码如下:

CompletionService示例private static void completionServiceTest() throws InterruptedException, ExecutionException{    ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);    CompletionService<String> service = new ExecutorCompletionService<String>(exec);    for (int i = 0; i < 10; i++)    {        Callable<String> call = new Callable<String>()        {            public String call() throws InterruptedException            {                return Thread.currentThread().getName();            }        };        service.submit(call);    }        Thread.sleep(1000);    for(int i = 0; i < 10; i++)    {        Future<String> result = service.take();        System.out.println("线程的返回值是" + result.get());    }    exec.shutdown();}


执行结果如下:

线程的返回值是pool-2-thread-1线程的返回值是pool-2-thread-2线程的返回值是pool-2-thread-3线程的返回值是pool-2-thread-5线程的返回值是pool-2-thread-4线程的返回值是pool-2-thread-6线程的返回值是pool-2-thread-8线程的返回值是pool-2-thread-7线程的返回值是pool-2-thread-9线程的返回值是pool-2-thread-10

实现生产者-消费者模型

  对于生产者-消费者模型来说,我们应该都不会陌生,通常我们都会使用某种数据结构来实现它。在concurrent工具包中,我们可以使用BlockingQueue来实现生产者-消费者模型,如下:

BlockingQueue示例public class BlockingQueueSample {    public static void main(String[] args)    {        blockingQueueTest();    }        private static void blockingQueueTest()    {        final BlockingQueue<Integer> queue = new LinkedBlockingQueue<Integer>();        final int maxSleepTimeForSetter = 10;        final int maxSleepTimerForGetter = 10;                Runnable setter = new Runnable()        {            public void run()            {                Random r = new Random();                while(true)                {                    int value = r.nextInt(100);                    try                    {                        queue.put(new Integer(value));                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---向队列中插入值" + value);                        Thread.sleep(r.nextInt(maxSleepTimeForSetter) * 1000);                    }                    catch(Exception ex)                    {                        ex.printStackTrace();                    }                }            }        };                Runnable getter = new Runnable()        {            public void run()            {                Random r = new Random();                while(true)                {                    try                    {                        if (queue.size() == 0)                        {                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---队列为空");                        }                        else                        {                            int value = queue.take().intValue();                            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "---从队列中获取值" + value);                        }                        Thread.sleep(r.nextInt(maxSleepTimerForGetter) * 1000);                    }                    catch(Exception ex)                    {                        ex.printStackTrace();                    }                }            }        };                ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(2);        exec.execute(setter);        exec.execute(getter);    }}

我们定义了两个线程,一个线程向Queue中添加数据,一个线程从Queue中取数据。我们可以通过控制maxSleepTimeForSetter和maxSleepTimerForGetter的值,来使得程序得出不同的结果。

  可能的执行结果如下:

pool-1-thread-1---向队列中插入值88pool-1-thread-2---从队列中获取值88pool-1-thread-1---向队列中插入值75pool-1-thread-2---从队列中获取值75pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-1---向队列中插入值50pool-1-thread-2---从队列中获取值50pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-2---队列为空pool-1-thread-1---向队列中插入值51pool-1-thread-1---向队列中插入值92pool-1-thread-2---从队列中获取值51pool-1-thread-2---从队列中获取值92

因为Queue中的值和Thread的休眠时间都是随机的,所以执行结果也不是固定的。

  使用信号量来控制线程

  JDK提供了Semaphore来实现“信号量”的功能,它提供了两个方法分别用于获取和释放信号量:acquire和release,示例代码如下:

SemaPhore示例private static void semaphoreTest(){    ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(10);    final Semaphore semp = new Semaphore(2);        for (int i = 0; i < 10; i++)    {        Runnable runner = new Runnable()        {            public void run()            {                try                {                    semp.acquire();                    System.out.println(new Date() + " " + Thread.currentThread().getName() + "正在执行。");                    Thread.sleep(5000);                    semp.release();                }                catch(Exception ex)                {                    ex.printStackTrace();                }            }        };        exec.execute(runner);    }        exec.shutdown();}

 执行结果如下:
Tue May 07 11:22:11 CST 2013 pool-1-thread-1正在执行。Tue May 07 11:22:11 CST 2013 pool-1-thread-2正在执行。Tue May 07 11:22:17 CST 2013 pool-1-thread-3正在执行。Tue May 07 11:22:17 CST 2013 pool-1-thread-4正在执行。Tue May 07 11:22:22 CST 2013 pool-1-thread-5正在执行。Tue May 07 11:22:22 CST 2013 pool-1-thread-6正在执行。Tue May 07 11:22:27 CST 2013 pool-1-thread-7正在执行。Tue May 07 11:22:27 CST 2013 pool-1-thread-8正在执行。Tue May 07 11:22:32 CST 2013 pool-1-thread-10正在执行。Tue May 07 11:22:32 CST 2013 pool-1-thread-9正在执行。

可以看出,尽管线程池中创建了10个线程,但是同时运行的,只有2个线程。

  控制线程池中所有线程的执行步骤

  在前面,我们已经提到,可以用synchronized关键字来控制单个线程中的执行步骤,那么如果我们想要对线程池中的所有线程的执行步骤进行控制的话,应该如何实现呢?

  我们有两种方式,一种是使用CyclicBarrier,一种是使用CountDownLatch。

  CyclicBarrier使用了类似于Object.wait的机制,它的构造函数中需要接收一个整型数字,用来说明它需要控制的线程数目,当在线程的run方法中调用它的await方法时,它会保证所有的线程都执行到这一步,才会继续执行后面的步骤。

  示例代码如下:

CyclicBarrier示例class MyRunner2 implements Runnable{    private CyclicBarrier barrier = null;    public MyRunner2(CyclicBarrier barrier)    {        this.barrier = barrier;    }        public void run() {        Random r = new Random();        try        {            for (int i = 0; i < 3; i++)            {                Thread.sleep(r.nextInt(10) * 1000);                System.out.println(new Date() + "--" + Thread.currentThread().getName() + "--第" + (i + 1) + "次等待。");                barrier.await();            }        }        catch(Exception ex)        {            ex.printStackTrace();        }    }    }private static void cyclicBarrierTest(){    CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);    for (int i = 0; i < 3; i++)    {        exec.execute(new MyRunner2(barrier));    }    exec.shutdown();}

执行结果如下:

Tue May 07 11:31:20 CST 2013--pool-1-thread-2--第1次等待。Tue May 07 11:31:21 CST 2013--pool-1-thread-3--第1次等待。Tue May 07 11:31:24 CST 2013--pool-1-thread-1--第1次等待。Tue May 07 11:31:24 CST 2013--pool-1-thread-1--第2次等待。Tue May 07 11:31:26 CST 2013--pool-1-thread-3--第2次等待。Tue May 07 11:31:30 CST 2013--pool-1-thread-2--第2次等待。Tue May 07 11:31:32 CST 2013--pool-1-thread-1--第3次等待。Tue May 07 11:31:33 CST 2013--pool-1-thread-3--第3次等待。Tue May 07 11:31:33 CST 2013--pool-1-thread-2--第3次等待。

可以看出,thread-2到第1次等待点时,一直等到thread-1到达后才继续执行。

  CountDownLatch则是采取类似”倒计时计数器”的机制来控制线程池中的线程,它有CountDown和Await两个方法。示例代码如下:

CountDownLatch示例private static void countdownLatchTest() throws InterruptedException{    final CountDownLatch begin = new CountDownLatch(1);    final CountDownLatch end = new CountDownLatch(5);    ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);    for (int i = 0; i < 5; i++)    {        Runnable runner = new Runnable()        {            public void run()            {                Random r = new Random();                try                {                    begin.await();                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行开始");                    Thread.sleep(r.nextInt(10)*1000);                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");                }                catch(Exception ex)                {                    ex.printStackTrace();                }                finally                {                    end.countDown();                }            }        };        exec.execute(runner);    }    begin.countDown();    end.await();    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "运行结束");    exec.shutdown();}

执行结果如下:

pool-1-thread-1运行开始pool-1-thread-5运行开始pool-1-thread-2运行开始pool-1-thread-3运行开始pool-1-thread-4运行开始pool-1-thread-2运行结束pool-1-thread-1运行结束pool-1-thread-3运行结束pool-1-thread-5运行结束pool-1-thread-4运行结束main运行结束


作者:李胜攀
    
出处:http://wing011203.cnblogs.com/
    
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