java多線程開發(fā)之通過對(duì)戰(zhàn)游戲?qū)W習(xí)CyclicBarrier
CyclicBarrier是java.util.concurrent包下面的一個(gè)工具類，字面意思是可循環(huán)使用（Cyclic）的屏障（Barrier），通過它可以實(shí)現(xiàn)讓一組線程到達(dá)一個(gè)屏障（也可以叫同步點(diǎn)）時(shí)被阻塞，直到最后一個(gè)線程到達(dá)屏障時(shí)，所有被屏障攔截的線程才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行。
這篇文章將介紹CyclicBarrier這個(gè)同步工具類的以下幾點(diǎn)
- 通過案例分析
- 兩種不同構(gòu)造函數(shù)測(cè)試
- CyclicBarrier和CountDownLatch的區(qū)別
- await方法及源碼分析。
需求
繼上一篇CountDownLatch模擬游戲加載后，現(xiàn)在用戶點(diǎn)擊開始按鈕后，需要匹配包括自己在內(nèi)的五個(gè)玩家才能開始游戲，匹配玩家成功后進(jìn)入到選擇角色階段。當(dāng)5位玩家角色都選擇完畢后，開始進(jìn)入游戲。進(jìn)入游戲時(shí)需要加載相關(guān)的數(shù)據(jù)，待全部玩家都加載完畢后正式開始游戲。
解決方案
從需求中可以知道，想要開始游戲需要經(jīng)過三個(gè)階段，分別是
匹配玩家
選擇角色
加載數(shù)據(jù)
在這三個(gè)階段中，都需要互相等待對(duì)方完成才能繼續(xù)進(jìn)入下個(gè)階段。
這時(shí)可以采用CyclicBarrier來作為各個(gè)階段的節(jié)點(diǎn)，等待其他玩家到達(dá)，在進(jìn)入下個(gè)階段。
定義繼承Runnable的類
這里名稱就叫做StartGame，包含兩個(gè)屬性
private String player; private CyclicBarrier barrier;
通過構(gòu)造函數(shù)初始化兩個(gè)屬性
public StartGame(String player, CyclicBarrier barrier) {
this.player = player;
this.barrier = barrier;
}
run方法如下
public void run() {
try {
System.out.println(this.getPlayer()+" 開始匹配玩家...");
findOtherPlayer();
barrier.await();
System.out.println(this.getPlayer()+" 進(jìn)行選擇角色...");
choiceRole();
System.out.println(this.getPlayer()+" 角色選擇完畢等待其他玩家...");
barrier.await();
System.out.println(this.getPlayer()+" 開始游戲,進(jìn)行游戲加載...");
loading();
System.out.println(this.getPlayer()+" 游戲加載完畢等待其他玩家加載完成...");
barrier.await();
start();
} catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}
}
其他的方法findOtherPlayer()、choiceRole()等待使用
Thread.sleep()
來模擬花費(fèi)時(shí)間
編寫測(cè)試代碼
CyclicBarrier有兩個(gè)構(gòu)造函數(shù),如下
public CyclicBarrier(int parties) {}
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {}
先來看看一個(gè)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)
CyclicBarrier(int parties)
public static void main(String[] args) throws IOException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);
Thread player1 = new Thread(new StartGame("1",barrier));
Thread player2 = new Thread(new StartGame("2",barrier));
Thread player3 = new Thread(new StartGame("3",barrier));
Thread player4 = new Thread(new StartGame("4",barrier));
Thread player5 = new Thread(new StartGame("5",barrier));
player1.start();
player2.start();
player3.start();
player4.start();
player5.start();
System.in.read();
}
測(cè)試結(jié)果如下
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);
替換為
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, () -> {
try {
System.out.println("階段完成，等待2秒...");
Thread.sleep(2000);
System.out.println("進(jìn)入下個(gè)階段...");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
});
再來看看效果
可以看到在到達(dá)某個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，會(huì)執(zhí)行實(shí)例化CyclicBarrier時(shí)傳入的Runnable對(duì)象。而且每一次到達(dá)都會(huì)執(zhí)行一次。
CyclicBarrier和CountDownLatch的區(qū)別
| CountDownLatch | CyclicBarrier |
|---|---|
| 計(jì)數(shù)為0時(shí)，無法重置 | 計(jì)數(shù)達(dá)到0時(shí)，計(jì)數(shù)置為傳入的值重新開始 |
| 調(diào)用countDown()方法計(jì)數(shù)減一，調(diào)用await()方法只進(jìn)行阻塞，對(duì)計(jì)數(shù)沒任何影響 | 調(diào)用await()方法計(jì)數(shù)減一，若減一后的值不等于0，則線程阻塞 |
| 不可重復(fù)使用 | 可重復(fù)使用 |
await方法
public int await(){}
public int await(long timeout, TimeUnit unit){}
無參的await方法這里就不做介紹了，主要介紹下有參的await方法。
有參的await方法傳入兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)是時(shí)間、另一個(gè)是時(shí)間單位
當(dāng)調(diào)用有參的await方法時(shí)會(huì)出現(xiàn)下方兩個(gè)異常
java.util.concurrent.TimeoutException java.util.concurrent.BrokenBarrierException
TimeoutException異常是指調(diào)用await方法后等待時(shí)間超過傳入的時(shí)間，此時(shí)會(huì)將CyclicBarrier的狀態(tài)變成broken，其他調(diào)用await方法將會(huì)拋出BrokenBarrierException異常，這時(shí)的CyclicBarrier將變得不可用，需要調(diào)用reset()方法重置CyclicBarrier的狀態(tài)。
為什么這么說？
源碼分析一波就可以看出來了
不管是有參還是無參的await方法都是調(diào)用CyclicBarrier的dowait(boolean timed, long nanos)方法，這個(gè)方法代碼太長了，截取部分貼出來
private int dowait(boolean timed, long nanos){
//加鎖、try catch代碼
final Generation g = generation;
//判斷柵欄的狀態(tài)
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
//...省略
int index = --count;
//(index == 0) 時(shí)的代碼，省略
for (;;) {
try {
if (!timed)
trip.await();
else if (nanos > 0L)
nanos = trip.awaitNanos(nanos);
} catch (InterruptedException ie) {}
//判斷柵欄的狀態(tài)
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
if (g != generation)
return index;
//判斷是否是定時(shí)的，且已經(jīng)超時(shí)了
if (timed && nanos <= 0L) {
//打破柵欄的狀態(tài)
breakBarrier();
throw new TimeoutException();
}
}
//解鎖
}
在代碼的尾部進(jìn)行判斷當(dāng)前等待是否已經(jīng)超時(shí)，如果是會(huì)調(diào)用breakBarrier()方法，且拋出TimeoutException異常，下面是breakBarrier()的代碼
private void breakBarrier() {
generation.broken = true;
count = parties;
trip.signalAll();
}
代碼中將broken狀態(tài)置為true，表示當(dāng)前柵欄移除損壞狀態(tài)，且重置柵欄數(shù)量，然后喚醒其他等待的線程。此時(shí)被喚醒的線程或者其他線程進(jìn)入dowait方法時(shí)，都會(huì)拋出BrokenBarrierException異常
案例源代碼地址：
相關(guān)文章
Java Socket實(shí)現(xiàn)多人聊天系統(tǒng)
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java Socket實(shí)現(xiàn)多人聊天系統(tǒng)，具有圖形界面，實(shí)現(xiàn)文件傳輸功能，文中示例代碼介紹的非常詳細(xì)，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下2021-07-07
這篇文章主要介紹了SpringCloud集成Nacos的使用小結(jié)，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧2020-12-12
如果你正在使用SVN進(jìn)行版本控制,并且需要更改你的SVN地址,那么這篇文章將為你提供必要的步驟和指導(dǎo),感興趣的可以了解一下2023-12-12
用java開發(fā)dota英雄最華麗的技能(實(shí)例講解)
下面小編就為大家分享一篇使用java開發(fā)dota英雄最華麗的技能實(shí)例，具有非常好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2017-11-11
經(jīng)典的Java面試題及回答集錦(基礎(chǔ)篇)
本文給大家收藏整理了java面試題及回答，非常不錯(cuò)，具有參考借鑒價(jià)值，需要的朋友參考下吧2018-03-03
JDK1.8中ConcurrentHashMap中computeIfAbsent死循環(huán)bug問題
這篇文章主要介紹了JDK1.8中ConcurrentHashMap中computeIfAbsent死循環(huán)bug,本文給大家介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下2020-08-08
平常在編碼的過程中,可能需要調(diào)用第三方Api接口,這個(gè)過程中可能涉及到不太熟悉第三方Api接口的返回值類型,平常在編碼的過程中,可能需要調(diào)用第三方Api接口,這個(gè)過程中可能涉及到不太熟悉第三方Api接口的返回值類型,需要的朋友可以參考下2023-10-10
這篇文章主要介紹了Java基礎(chǔ)之練習(xí)打印三角形,文中有非常詳細(xì)的代碼示例,對(duì)正在學(xué)習(xí)java基礎(chǔ)的小伙伴們有非常好的幫助,需要的朋友可以參考下2021-04-04
Java map.getOrDefault()方法的用法詳解
這篇文章主要介紹了Java map.getOrDefault()方法的用法詳解，具有很好的參考價(jià)值，希望對(duì)大家有所幫助。一起跟隨小編過來看看吧2020-12-12
maven項(xiàng)目在實(shí)踐中的構(gòu)建管理之路的方法
這篇文章主要介紹了maven項(xiàng)目在實(shí)踐中的構(gòu)建管理之路的方法，小編覺得挺不錯(cuò)的，現(xiàn)在分享給大家，也給大家做個(gè)參考。一起跟隨小編過來看看吧2019-05-05