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java同步器

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    在jdk1.5的concurrent包下提供了一些有意思的同步器,以前做线程间的通信用的就是wait,notify,现在在concurrent包下一句封装了细节,让我们在更高的层次上进行线程间的同步、通信。
   
  
  一:CyclicBarrier
        循环屏障点,它允许一组线程相互等待,知道到达某个屏障点Brrrier.套用《java并发编程实践》书籍中的例子就是,当几个旅行团要途径A、B、C,其中这几个旅行团做的坐的交通工具不相同,有1绿色1路车,有自驾游,有坐大巴,但是有一条,在到达某一个点,比方这里是A,先到的必须要等待后到的,直到全部到达,然后,才出发第二点个点。
     模拟的程序如下(例子出处《java并发编程实践》,因为我想不到其他更好一点的例子)

/**
 *
 * @author li jian
 * @mail brzone@126.com
 * @date 2012-9-10 下午05:12:18
 */
public class RunTask implements Runnable {

	private CyclicBarrier barrier;

	private int[] SencondTimeForWait;

	private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");

	public RunTask(CyclicBarrier barrier, int[] sencondTimeForWait) {
		super();
		this.barrier = barrier;
		SencondTimeForWait = sencondTimeForWait;
	}

	@Override
	public void run() {

		for(int stepTime: SencondTimeForWait) {

			try {
				TimeUnit.SECONDS.sleep(stepTime);
				System.out.println(getCurrentTime() 
                                +  "\t" + Thread.currentThread().getName() 
                                +  " has reached.");



				/**
				 * 当到达某一个屏障点,就等待。
				 *
				 * 可以利用类似信号量来做比方:
				 *              刚刚开始的信号量,是new出来CyclicBarrier传进去的值,
				 *              这里是3,可以理解是:await()一次,其信号量减1,然后
				 *              进入堵塞,直到信号量为0,此时,唤醒全部堵塞的线程,使
				 *              其线程全部继续执行,并把信号量恢复到原来创建时的值,
				 *              这样便可以循环的执行下去。
				 *
				 *
				 */

				barrier.await();

			} catch (InterruptedException e) {

				e.printStackTrace();
				throw new RuntimeException(e);
			} catch (BrokenBarrierException e) {

				e.printStackTrace();
				throw new RuntimeException(e);
			}


		}

	}


	private String getCurrentTime() {

		return sdf.format(new java.util.Date());
	}


	/**
	 * just for test Date format is ok
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {

		System.out.println(sdf.format(new java.util.Date()));

	}

}

 

/**
 *
 * @author li jian
 * @mail brzone@126.com
 * @date 2012-9-10 下午05:03:22
 */
public class CyclicBarrierDemo {

	private static final SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");


	public static void main(String[] args) {

		int[] walkTime = {5,8,10};

		int[] driverCarBySelf = {1,2,3};

		int[] driverbus = {2,4,6};

		//当到达某一屏障点的时候,由最后一个到达屏障点的线程执行该任务。
		CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {

			@Override
			public void run() {
				System.out.println(sdf.format(new java.util.Date()) 
						+ "\t" + Thread.currentThread().getName()
						+ "\twe all reached.");

			}
		});

		//起三个线程执行器
		ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(3);
		//执行任务
		exec.submit(new RunTask(barrier, walkTime));
		exec.submit(new RunTask(barrier, driverCarBySelf));
		exec.submit(new RunTask(barrier, driverbus));

		exec.shutdown();

	}

}



打出日志:
2012-09-10 17:17:22 pool-1-thread-2 has reached.
2012-09-10 17:17:23 pool-1-thread-3 has reached.
2012-09-10 17:17:26 pool-1-thread-1 has reached.
2012-09-10 17:17:26 pool-1-thread-1 we all reached.
2012-09-10 17:17:28 pool-1-thread-2 has reached.
2012-09-10 17:17:30 pool-1-thread-3 has reached.
2012-09-10 17:17:34 pool-1-thread-1 has reached.
2012-09-10 17:17:34 pool-1-thread-1 we all reached.
2012-09-10 17:17:37 pool-1-thread-2 has reached.
2012-09-10 17:17:40 pool-1-thread-3 has reached.
2012-09-10 17:17:44 pool-1-thread-1 has reached.
2012-09-10 17:17:44 pool-1-thread-1 we all reached.


很明显是最晚到达一个thread打出到达屏障点的Runnable,且在都到达屏障点后才继续执行。


二:CountDownLatch
    可以利用CountDownLatch,在多个线程完成任务之前一直等待,例如多线程下载,合并的线程是在下载线程都执行完才工作的,下面举个老师和同学的例子,如下:

/**
 * 学生
 * @author li jian
 * @mail brzone@126.com
 * @date 2012-9-11 下午05:27:06
 */
public class StudentTask implements Runnable{

	private CountDownLatch latch;

	private String name;

	private static final Random random  = new Random(37);

	public StudentTask(String name,CountDownLatch latch) {
		super();
		this.latch = latch;
		this.name = name;
	}

	@Override
	public void run() {

		doWork();

		try {

			//为了效果,随机休眠秒数
			TimeUnit.SECONDS.sleep(random.nextInt(4));

		} catch (InterruptedException e) {

			e.printStackTrace();
			throw new RuntimeException(e);
		}

		//做完自己的事情后,便要使计数器减一
		latch.countDown();

	}

	private void doWork() {

		System.out.println(Thread.currentThread().getName()
				+ "\t" + name + " has here.");
	}

}

 

/**
 * 老师
 * @author li jian
 * @mail brzone@126.com
 * @date 2012-9-11 下午05:14:44
 */
public class TeacherTask implements Runnable {

	private CountDownLatch latch;

	public TeacherTask(CountDownLatch latch) {
		super();
		this.latch = latch;
	}

	@Override
	public void run() {

		try {

		   //在计数器不能0的时候,该方法会一直堵塞,直至计数器为0
			latch.await();
            doWork();
		} catch (InterruptedException e) {

			e.printStackTrace();
			throw new RuntimeException(e);
		}


	}

	private void doWork() {

		System.out.println("we can attend class.");

	}

}

 

/**
 * 测试类
 * @author li jian
 * @mail brzone@126.com
 * @date 2012-9-11 下午05:20:26
 */
public class Client {

	public static void main(String[] args) {

		/**
		 *我们在这里约定,有10个学生,2个老师,
		 *老师,必须要等待10个学生全部到课堂
		 * 才可以进行教学。
		 *
		 */

		/*既然是要等待10个学生,当然计数器为10*/
		CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);

		ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);

		/**
		 *
		 * 在这里,就算是老师先执行,但是,在老师的run
		 * 方法中latch.await(),老师们要等待CountDownLatch
		 * 的计数器为0,就是要10个学生都执行latch.countDown(),
		 * 然后老师们才可以做自己的事情,在计数器不为0的
		 * 情况下是一直堵塞的。
		 *
		 *
		 * tip:
		 *     细心的你,是否有没有发现一个小bug,就是只要一个
		 *     老师来了,也就可以上课了,在这里,我们暂且约定
		 *     老师们是一起来的。
		 *
		 */

		for(int i = 0;i<2;i++) {

			exec.execute(new TeacherTask(latch));

		}

		for(int i=0;i<10;i++) {

			exec.execute(new StudentTask("s" + i, latch));

		}


		exec.shutdown();

	}

}



打印日志:
pool-1-thread-4 s1 has here.
pool-1-thread-3 s0 has here.
pool-1-thread-5 s2 has here.
pool-1-thread-3 s3 has here.
pool-1-thread-3 s4 has here.
pool-1-thread-4 s5 has here.
pool-1-thread-4 s6 has here.
pool-1-thread-5 s7 has here.
pool-1-thread-5 s8 has here.
pool-1-thread-4 s9 has here.
we can attend class.
we can attend class.


日志中,显而易见。

当然还有其他的同步器,如Semaphore,Exchanger
,可以用到时在做学习啦

 

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评论
4 楼 brzone 2012-09-11  
freezingsky 写道
实现的方式有好几个,特别是在JAVA的并发包,提供一种便利的方式。但深入来讲,原理还是那些:互斥、信号量。

你说的对。 
3 楼 brzone 2012-09-11  
leonayx123 写道
我现在一直用的 CountDownLatch latch = new CountDownLatch(size);
初始一个计数锁
调用latch.await(); 让线程等待
直到
latch.countDown();所有的计数后,再执行

CountDownLatch,嗯嗯,最近又在温习《java并发编程实践》一遍,总觉得要写些什么,下面还要说像你的CountDownLatch。你说的很对,总体来说,CyclicBarrier就是相当于多个CountDownLatch,呵呵。
2 楼 freezingsky 2012-09-11  
实现的方式有好几个,特别是在JAVA的并发包,提供一种便利的方式。但深入来讲,原理还是那些:互斥、信号量。
1 楼 leonayx123 2012-09-11  
我现在一直用的 CountDownLatch latch = new CountDownLatch(size);
初始一个计数锁
调用latch.await(); 让线程等待
直到
latch.countDown();所有的计数后,再执行

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