阿里面试居然跟我扯了半小时的CyclicBarrier

Posted 2022-04-18 万猫学社

一个大腹便便，穿着格子衬衫的中年男子，拿着一个贴满Logo的Mac向我走来，看着稀少的头发，我心想着肯定是顶级技术大牛吧！但是我也是一个才华横溢的人，稳住我们能赢。

我：您好，我是亚瑟，王者背负，王者审判，王者不可阻挡！

我：咳咳咳，不好意思，说错了。我是万猫，一直在做Java的后端开发。

我：有用过。（还好提前有准备！）

我：CyclicBarrier是一种同步辅助工具，字面意思就是循环栅栏，它允许一组线程在一个共同的屏障点彼此等待，所有线程到达屏障点后再全部同时执行。固定数量的线程在程序中必须彼此等待的时候，CyclicBarrier非常有用。

我：循环是因为当所有等待线程都被释放以后，CyclicBarrier可以被重用。

我：比如张三、李四和王五三个人约好去饭店一起去吃饭，等到所有人到了饭店以后再一起吃饭，然后等到所有人都吃完以后再一起离开餐厅。这两次等待就可以重用。

我：当然可以，这是人物的类：

package onemore.study;

import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class Person implements Runnable 
    private CyclicBarrier barrier;
    private String name;

    public Person(CyclicBarrier barrier, String name) 
        this.barrier = barrier;
        this.name = name;
    

    @Override
    public void run() 
        try 
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss.SSS");
            Random random = new Random();

            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "出发去饭店");
            Thread.sleep((long)(random.nextDouble() * 3000) + 1000);
            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "到了饭店");

            barrier.await();

            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "开始吃饭");
            Thread.sleep((long)(random.nextDouble() * 3000) + 1000);
            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "吃完了");

            //重用CyclicBarrier
            barrier.await();

            System.out.println(sdf.format(new Date()) + " " + name + "离开餐厅");

         catch (Exception e) 
            e.printStackTrace();
        
    

然后这是测试类：

package onemore.study;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTester 
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException 
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

        List<Thread> threads = new ArrayList<>(3);
        threads.add(new Thread(new Person(barrier, "张三")));
        threads.add(new Thread(new Person(barrier, "李四")));
        threads.add(new Thread(new Person(barrier, "王五")));

        for (Thread thread : threads) 
            thread.start();
        

        //等待所有线程跑完
        for (Thread thread : threads) 
            thread.join();
        
    

运行以后的结果应该是这样的：

07:15:58.856 张三出发去饭店
07:15:58.856 王五出发去饭店
07:15:58.856 李四出发去饭店
07:16:01.237 李四到了饭店
07:16:02.039 王五到了饭店
07:16:02.600 张三到了饭店
07:16:02.600 张三开始吃饭
07:16:02.600 李四开始吃饭
07:16:02.600 王五开始吃饭
07:16:04.620 张三吃完了
07:16:05.046 王五吃完了
07:16:05.145 李四吃完了
07:16:05.145 李四离开餐厅
07:16:05.145 张三离开餐厅
07:16:05.145 王五离开餐厅

我：看过JDK8的一些源码。

我：在CyclicBarrier的内部定义了一个ReentrantLock的对象，然后再利用这个ReentrantLock对象生成一个Condition的对象。每当一个线程调用CyclicBarrier的await方法时，首先把剩余屏障的线程数减1，然后判断剩余屏障数是否为0：如果不是，利用Condition的await方法阻塞当前线程；如果是，首先利用Condition的signalAll方法唤醒所有线程，最后重新生成Generation对象以实现屏障的循环使用。