两个重要的多线程辅助类之CyclicBarrier和CountDownLatch的用法

最近在做在线客服系统的并发测试，由于没有很专业的测试人员，所以手写了一个小程序来模拟并发。使用jetty-io模拟浏览器与服务端之间的websocket。现在想要的一个场景就是，看看系统在大并发下的情况。

这就决定了socket不能是一个个new出来的，而是要在某一个时间点统一start。使用JUC下的CyclicBarrier即可实现这种效果。

package com.yicong.kisp.push.test;import java.util.concurrent.CyclicBarrier;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * @author * @date 2017年2月28日 上午11:11:32 * @todo 回环栅栏，通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。叫做回环是因为当所有等待线程都被释放以后， *       CyclicBarrier可以被重用。我们暂且把这个状态就叫做barrier，当调用await()方法之后，线程就处于barrier了 */public class CyclicBarrierTest {/*2个构造器.让多少个线程或者任务等待至barrier状态;当这些线程都达到barrier状态时会执行的内容public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {}让多少个线程或者任务等待至barrier状态public CyclicBarrier(int parties) {}挂起当前线程,直至所有线程都到达barrier状态再同时执行后续任务public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException { };让当前线程等待指定的时间,时间到了还有线程没有到达barrier状态就直接让到达barrier的线程执行后续任务public int await(long timeout, TimeUnit unit)throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException { };*/public static void main(String[] args) {int N = 3;CyclicBarrier barrier = null;// 1、默认形式//barrier = new CyclicBarrier(N);// 2、想在所有线程写入操作完之后，进行额外的其他操作可以为CyclicBarrier提供Runnable参数/*barrier  = new CyclicBarrier(N,new Runnable() {            @Override            public void run() {            // 当四个线程都到达barrier状态后，会从四个线程中选择一个线程去执行Runnable。                System.out.println("选择"+Thread.currentThread().getName()+"来执行后续操作");               }        });for (int i = 0; i < N; i++){new Writer(barrier).start();}*/// 3、指定await时间。让最后一个线程启动延迟，因为在前面三个线程都达到barrier之后，等待了指定的时间(await(2,TimeUnit.SECONDS))发现第四个线程还没有达到barrier，就抛出异常并继续执行后面的任务for (int i = 0; i < N; i++) {if (i < N - 1)new Writer(barrier).start();else {try {Thread.sleep(5000);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}new Writer(barrier).start();}}// 4、CyclicBarrier重用，CountDownLatch无法进行重复使用/*try {Thread.sleep(6000);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}System.out.println("CyclicBarrier重用"); for (int i = 0; i < N; i++){new Writer(barrier).start();}*/}static class Writer extends Thread {private CyclicBarrier cyclicBarrier;public Writer(CyclicBarrier cyclicBarrier) {this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;}@Overridepublic void run() {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在写入数据...");try {Thread.sleep(2000); // 以睡眠来模拟写入数据操作System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "写入数据完毕，等待其他线程写入完毕");//cyclicBarrier.await();cyclicBarrier.await(2,TimeUnit.SECONDS);} catch (Exception t) {t.printStackTrace();}System.out.println("所有线程写入完毕，继续处理其他任务...");}}}

还有一个辅助类和CyclicBarrier类似的，叫CountDownLatch。注释中写了两者之间的区别

package com.yicong.kisp.push.test;import java.util.concurrent.CountDownLatch;import java.util.concurrent.TimeUnit;/** * @author * @date 2016年3月24日 上午10:38:01 * @todo 利用它可以实现类似计数器的功能。比如有一个任务A，它要等待其他4个任务执行完毕之后才能执行 　 *       CountDownLatch 一般用于某个线程A等待若干个其他线程执行完任务之后，它才执行，不可重用； *       CyclicBarrier 一般用于一组线程互相等待至某个状态，然后这一组线程再同时执行，可重用； */public class CountDownLatchTest {public static void main(String[] args) {// 参数count为计数值,等待多少个线程final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);new Thread() {public void run() {try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行");Thread.sleep(5000);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");latch.countDown(); // 将count值减1} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}};}.start();new Thread() {public void run() {try {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行");Thread.sleep(5000);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "执行完毕");latch.countDown(); // 将count值减1} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}};}.start();try {System.out.println("主线程：等待2个子线程执行完毕...");// 调用await()方法的线程会被挂起，它会等待直到count值为0才继续执行，这里主线程被挂起//latch.await();  latch.await(2, TimeUnit.SECONDS);// 和await()类似，只不过等待一定的时间后count值还没变为0的话就会继续执行System.out.println("主线程：2个子线程已经执行完毕，继续执行主线程");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}

这是JUC提供的2个比较实用的并发工具辅助类，也是基于AQS（AbstractQueuedSynchronizer）的。这货的官方描述的

Provides a framework for implementing blocking locks and related synchronizers (semaphores, events, etc) that rely on first-in-first-out (FIFO) wait queues. This class is designed to be a useful basis for most kinds of synchronizers that rely on a single atomic int value to represent state

为那些依赖于FIFO的并实现了阻塞锁和相关同步器（如信号量、可重入锁、事件等等）的等待队列提供了一个框架。该类是大多数依赖于单个代表状态的原子数的同步器的一个实用的基础。