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java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier

转载 作者：qq735679552 更新时间：2022-09-28 22:32:09 25 4
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这篇CFSDN的博客文章java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

cyclicbarrier是java.util.concurrent包下面的一个工具类，字面意思是可循环使用（cyclic）的屏障（barrier），通过它可以实现让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，所有被屏障拦截的线程才会继续执行.

这篇文章将介绍cyclicbarrier这个同步工具类的以下几点 。

  1. 通过案例分析
  2. 两种不同构造函数测试
  3. cyclicbarrier和countdownlatch的区别
  4. await方法及源码分析。

需求 。

继上一篇countdownlatch模拟游戏加载后，现在用户点击开始按钮后，需要匹配包括自己在内的五个玩家才能开始游戏，匹配玩家成功后进入到选择角色阶段。当5位玩家角色都选择完毕后，开始进入游戏。进入游戏时需要加载相关的数据，待全部玩家都加载完毕后正式开始游戏.

解决方案 。

从需求中可以知道，想要开始游戏需要经过三个阶段，分别是 。

匹配玩家 。

选择角色 。

加载数据 。

在这三个阶段中，都需要互相等待对方完成才能继续进入下个阶段.

这时可以采用cyclicbarrier来作为各个阶段的节点，等待其他玩家到达，在进入下个阶段.

java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier

定义继承runnable的类 。

这里名称就叫做startgame，包含两个属性 。

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private string player;
private cyclicbarrier barrier;

通过构造函数初始化两个属性 。

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public startgame(string player, cyclicbarrier barrier) {
  this .player = player;
  this .barrier = barrier;
}

run方法如下 。

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public void run() {
  try {
   system.out.println( this .getplayer()+ " 开始匹配玩家..." );
   findotherplayer();
   barrier.await();
 
   system.out.println( this .getplayer()+ " 进行选择角色..." );
   choicerole();
   system.out.println( this .getplayer()+ " 角色选择完毕等待其他玩家..." );
   barrier.await();
 
   system.out.println( this .getplayer()+ " 开始游戏,进行游戏加载..." );
   loading();
   system.out.println( this .getplayer()+ " 游戏加载完毕等待其他玩家加载完成..." );
   barrier.await();
 
 
   start();
  } catch (exception e){
   e.printstacktrace();
  }
}

其他的方法findotherplayer()、choicerole()等待使用 。

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thread.sleep()

来模拟花费时间 。

编写测试代码 。

cyclicbarrier有两个构造函数,如下 。

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public cyclicbarrier( int parties) {}
public cyclicbarrier( int parties, runnable barrieraction) {}

先来看看一个参数的构造函数 。

cyclicbarrier(int parties) 。

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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();
}

测试结果如下 。

java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier

cyclicbarrier(int parties, runnable barrieraction) 。

cyclicbarrier barrier = new cyclicbarrier(5),

替换为 。

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cyclicbarrier barrier = new cyclicbarrier( 5 , () -> {
  try {
   system.out.println( "阶段完成，等待2秒..." );
   thread.sleep( 2000 );
   system.out.println( "进入下个阶段..." );
  } catch (interruptedexception e) {
   e.printstacktrace();
  }
 
});

再来看看效果 。

java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier

可以看到在到达某个节点时，会执行实例化cyclicbarrier时传入的runnable对象。而且每一次到达都会执行一次.

cyclicbarrier和countdownlatch的区别 。

  。

countdownlatch cyclicbarrier
计数为0时，无法重置 计数达到0时，计数置为传入的值重新开始
调用countdown()方法计数减一，调用await()方法只进行阻塞，对计数没任何影响 调用await()方法计数减一，若减一后的值不等于0，则线程阻塞
不可重复使用 可重复使用

  。

await方法 。

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public int await(){}
public int await( long timeout, timeunit unit){}

无参的await方法这里就不做介绍了，主要介绍下有参的await方法.

有参的await方法传入两个参数，一个是时间、另一个是时间单位 。

当调用有参的await方法时会出现下方两个异常 。

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java.util.concurrent.timeoutexception
java.util.concurrent.brokenbarrierexception

timeoutexception异常是指调用await方法后等待时间超过传入的时间，此时会将cyclicbarrier的状态变成broken，其他调用await方法将会抛出brokenbarrierexception异常，这时的cyclicbarrier将变得不可用，需要调用reset()方法重置cyclicbarrier的状态.

为什么这么说?

源码分析一波就可以看出来了 。

不管是有参还是无参的await方法都是调用cyclicbarrier的dowait(boolean timed, long nanos)方法，这个方法代码太长了，截取部分贴出来 。

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private int dowait( boolean timed, long nanos){
  //加锁、try catch代码
  final generation g = generation;
  //判断栅栏的状态
  if (g.broken)
   throw new brokenbarrierexception();
  //...省略
 
  int index = --count;
  //(index == 0) 时的代码，省略
 
  for (;;) {
   try {
    if (!timed)
     trip.await();
    else if (nanos > 0l)
     nanos = trip.awaitnanos(nanos);
   } catch (interruptedexception ie) {}
 
   //判断栅栏的状态
   if (g.broken)
    throw new brokenbarrierexception();
 
   if (g != generation)
    return index;
   //判断是否是定时的，且已经超时了
   if (timed && nanos <= 0l) {
    //打破栅栏的状态
    breakbarrier();
    throw new timeoutexception();
   }
  }
  //解锁
}

在代码的尾部进行判断当前等待是否已经超时，如果是会调用breakbarrier()方法，且抛出timeoutexception异常，下面是breakbarrier()的代码 。

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private void breakbarrier() {
  generation.broken = true ;
  count = parties;
  trip.signalall();
}

代码中将broken状态置为true，表示当前栅栏移除损坏状态，且重置栅栏数量，然后唤醒其他等待的线程。此时被唤醒的线程或者其他线程进入dowait方法时，都会抛出brokenbarrierexception异常 。

案例源代码地址:

https://github.com/rainbowda/learnway/tree/master/learnconcurrency/src/main/java/com/learnconcurrency/utils/cyclicbarrier 。

原文链接：https://www.cnblogs.com/fixzd/p/9562525.html 。

最后此篇关于java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。

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