CyclicBarrier【循环栅栏】的使用

https://blog.csdn.net/qq_39241239/article/details/87030142

例子来源自上链接。

个人做了稍许改变，大体一致功能一致。

功能为：打印马赛跑的轨迹，直到有马胜出，结束比赛。

class Horse implements Runnable{
    private String name;
    private int strides = 0;
    private final CyclicBarrier cyclicBarrier;


    public Horse(String name, CyclicBarrier cyclicBarrier) {
        this.name = name;
        this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
    }

    public String getName(){
        return name;
    }

    /**
     * 跑
     */
    public void work() {
        synchronized (this){
            strides += new Random().nextInt(3);
        }
        try {
            //等待所有马都跑完
            cyclicBarrier.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public int getStrides(){
        synchronized (this){
            return strides;
        }
    }

    @Override
    public void run() {
        //此处一定需要循环，否则打印了第一轮之后不会继续打印
　　　　 //!Thread.currentThread().isInterrupted();
        while (!Thread.interrupted()){
            work();
        }
　　　　 //此处代码只有在线程池关闭之后才会执行 5次，因为是while循环。
　　　　 //System.out.println("----------===-----------");
    }

    public boolean isWin(int total){
        boolean flag = Boolean.FALSE;
       if(getStrides() >= total){
           flag = Boolean.TRUE;
           System.out.println(getName()+" won !!");
       }
       return flag;
    }

}

class HorseRace implements Runnable{

    private static final int TOTAL = 32;

    private final List<Horse> horses = new ArrayList<>();

    private static ExecutorService service;

    HorseRace(ExecutorService service){
        HorseRace.service = service;
    }

    public void addHorse(Horse horse){
        horses.add(horse);
    }

    /**
     * 打印边界
     */
    private void getLine(){
        StringBuffer line = new StringBuffer();
        for(int i = 0; i < TOTAL ;i++){
            line.append("=");
        }
        System.out.println(line);
    }

    /**
     * 一轮跑完，打印每匹马的轨迹
     */
    public void getTrace(){
        getLine();
        for(Horse horse : horses){
            StringBuffer trace = getHorseTrace(horse).append(horse.getName());
            System.out.println(trace);
        }
        for (Horse horse : horses){
            boolean isWin = horse.isWin(TOTAL);
            if(isWin){
                service.shutdownNow();
                //此处一定需要shutDownNow,否则线程不会被打断，会一直循环
                //service.shutdown();
                return;
            }
        }
        try {
            //休息两秒
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private StringBuffer getHorseTrace(Horse horse) {
        StringBuffer trace = new StringBuffer();
        for(int i = 0 ; i < horse.getStrides();i++){
            trace.append("*");
        }
        return trace;
    }

    @Override
    public void run() {
        getTrace();
    }
}

public class CyclicBarrierTest {


    public static void main(String[] ags){
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);

        //设置马的数量
        int horseNum = 5;
        HorseRace race = new HorseRace(service);
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(horseNum,race);
        for(int i = 0;i < horseNum; i++){
            Horse horse = new Horse("号-"+i,cyclicBarrier);
            race.addHorse(horse);
            service.execute(horse);
        }
    }

}

执行结果：下图为正确运行结果末尾的一部分。

　　一共循环N遍，N不确定，与比赛的总长度TOTAL相关。

 

 

 

 以下是实现过程遇到的问题：

1，如何实现CyclicBarrier的循环使用。

　　解决方法：await()；线程中使用 while (!Thread.interrupted()){}

2，如何打断线程【关闭线程池】

　　解决方法：调用 executeService.shutDownNow()；方法。

　　此处注意：只能使用.shutDownNow()；调用.shutDown()；方法并不会打断线程，会一直打印。

3，本程序运行结束后主线程也会结束，并不会存在任何线程存活。

4，当调用.shutDownNow()；之后，其实Horse.的run()；还会继续执行，并不是立刻停止的；

　　此处只是看似结束运行因为方法体都在while()；之内，线程池关闭之后没有任何操作执行；

　　个人觉得此处while()；条件为　　!Thread.currentThread().isInterrupted()；更加合适，因为此方法不会清除中断状态。

5，使用.shutDown()；运行时，比赛没有结束时打印会间隔2s，但是一旦某一匹马完成了比赛，会继续循环打印，且打印没有时间间隔，迅速刷屏。

　　造成此现象的原因有待分析：

　　1，快速刷屏是因为一旦有马胜出就会调用return；执行不到sleep()；

　　2，出现破坏栅栏的情况，如下图二所示。【原因未知，有待分析。】

 

　　错误运行结果如下图：

图一：　

 

 图二：

 

引申出的问题：

　　1，.shutDownNow()；与.shutDown()；的区别？分别的什么情况下使用。

　　　　

　　2，本操作中Horse中的 strides 是否 可以使用vilatile修饰，放弃使用synchronized同步。

　　　　个人觉得不可以，因为操作 strides 时 strides += xxx；此操作并不是一个原子操作，并发会造成+ 数据的缺失。