并发编程一波流之CyclicBarrier

CyclicBarrier介绍
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环 的 barrier。CyclicBarrier 支持一个可选的 Runnable 命令，在一组线程中的最后一个线程到达之后（但在释放所有线程之前），该命令只在每个屏障点运行一次。若在继续所有参与线程之前更新共享状态，此屏障操作 很有用。
主要方法：

//设置parties、count及barrierCommand属性。
CyclicBarrier(int):

//当await的数量到达了设定的数量后，首先执行该Runnable对象。
CyclicBarrier(int,Runnable):

//通知barrier已完成线程
await():

应用场景
在某种需求中，比如一个大型的任务，常常需要分配好多子任务去执行，只有当所有子任务都执行完成时候，才能执行主任务，这时候，就可以选择CyclicBarrier了。

实例分析
我们需要统计全国的业务数据。其中各省的数据库是独立的，也就是说按省分库。并且统计的数据量很大，统计过程也比较慢。为了提高性能，快速计算。我们采取并发的方式，多个线程同时计算各省数据，最后再汇总统计。在这里CyclicBarrier就非常有用。看代码：

主要类：

/**
 * 各省数据独立，分库存偖。为了提高计算性能，统计时采用每个省开一个线程先计算单省结果，最后汇总。
 * 
 * @author guangbo email:[e-mail]
 * 
 */
public class Total {

	// private ConcurrentHashMap result = new ConcurrentHashMap();

	public static void main(String[] args) {
		TotalService totalService = new TotalServiceImpl();
		CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5,
				new TotalTask(totalService));

		// 实际系统是查出所有省编码code的列表，然后循环，每个code生成一个线程。
		new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "北京").start();
		new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "上海").start();
		new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "广西").start();
		new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "四川").start();
		new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "黑龙江").start();

	}
}

/**
 * 主任务：汇总任务
 */
class TotalTask implements Runnable {
	private TotalService totalService;

	TotalTask(TotalService totalService) {
		this.totalService = totalService;
	}

	public void run() {
		// 读取内存中各省的数据汇总，过程略。
		totalService.count();
		System.out.println("=======================================");
		System.out.println("开始全国汇总");
	}
}

/**
 * 子任务：计费任务
 */
class BillTask extends Thread {
	// 计费服务
	private BillService billService;
	private CyclicBarrier barrier;
	// 代码，按省代码分类，各省数据库独立。
	private String code;

	BillTask(BillService billService, CyclicBarrier barrier, String code) {
		this.billService = billService;
		this.barrier = barrier;
		this.code = code;
	}

	public void run() {
		System.out.println("开始计算--" + code + "省--数据！");
		billService.bill(code);
		// 把bill方法结果存入内存，如ConcurrentHashMap,vector等,代码略
		System.out.println(code + "省已经计算完成,并通知汇总Service！");
		try {
			// 通知barrier已经完成
			barrier.await();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		} catch (BrokenBarrierException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}

}

结果：
开始计算--北京省--数据！
开始计算--上海省--数据！
北京省已经计算完成,并通知汇总Service！
开始计算--四川省--数据！
四川省已经计算完成,并通知汇总Service！
上海省已经计算完成,并通知汇总Service！
开始计算--广西省--数据！
广西省已经计算完成,并通知汇总Service！
开始计算--黑龙江省--数据！
黑龙江省已经计算完成,并通知汇总Service！
=======================================
开始全国汇总

其它业务类

/**
 * @author guangbo
 * 
 */
public interface BillService {

	/**
	 * 各省计费
	 * 
	 * @param code
	 *            省编码
	 */
	public void bill(String code);

}

/**
 * @author guangbo
 * 
 */
public interface TotalService {

	/**
	 * 汇总各省数据
	 */
	public void count();

}

实例讲解,力求简单易懂，高效实用。欢迎拍砖,谢绝漫骂。

评论

2 楼 busiying119 2011-06-20  

问下楼主，既然5个省的计算数据都是只运行一次为什么一定要用多线程呢，个人感觉除了Total 类需要定时启动数据计算用到线程外，其余省的计算不需要线程控制，如果不是线程去完成任务，那么就有好多方法去控制业务顺序了（当5个省运行完再执行总局汇总）

1 楼 sniffer123 2011-03-31  

不错 以前我是一个个设标志位，每个线程执行完后更新各自的标志位，如果都齐了就执行。不过终止或者异常的处理就相当麻烦
用这玩意应该更方便些