热门标签 | HotTags
当前位置:  开发笔记 > 开发工具 > 正文

java多线程开发之通过对战游戏学习CyclicBarrier

这篇文章给大家分享了关于java多线程开发中通过对战游戏学习CyclicBarrier的相关知识点内容,有兴趣的朋友们学习参考下。

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。

定义继承Runnable的类

这里名称就叫做StartGame,包含两个属性

private String player;
private CyclicBarrier barrier;

通过构造函数初始化两个属性

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()+" 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

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

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)

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

CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);

替换为

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

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

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

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

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

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


推荐阅读
  • 本文基于对相关论文和开源代码的研究,详细介绍了LOAM(激光雷达里程计与建图)的工作原理,并对其关键技术进行了分析。 ... [详细]
  • 资源推荐 | TensorFlow官方中文教程助力英语非母语者学习
    来源:机器之心。本文详细介绍了TensorFlow官方提供的中文版教程和指南,帮助开发者更好地理解和应用这一强大的开源机器学习平台。 ... [详细]
  • 构建基于BERT的中文NL2SQL模型:一个简明的基准
    本文探讨了将自然语言转换为SQL语句(NL2SQL)的任务,这是人工智能领域中一项非常实用的研究方向。文章介绍了笔者在公司举办的首届中文NL2SQL挑战赛中的实践,该比赛提供了金融和通用领域的表格数据,并标注了对应的自然语言与SQL语句对,旨在训练准确的NL2SQL模型。 ... [详细]
  • 数据库内核开发入门 | 搭建研发环境的初步指南
    本课程将带你从零开始,逐步掌握数据库内核开发的基础知识和实践技能,重点介绍如何搭建OceanBase的开发环境。 ... [详细]
  • 本文介绍如何使用 Sortable.js 库实现元素的拖拽和位置交换功能。Sortable.js 是一个轻量级、无依赖的 JavaScript 库,支持拖拽排序、动画效果和多种插件扩展。通过简单的配置和事件处理,可以轻松实现复杂的功能。 ... [详细]
  • 探讨一个显示数字的故障计算器,它支持两种操作:将当前数字乘以2或减去1。本文将详细介绍如何用最少的操作次数将初始值X转换为目标值Y。 ... [详细]
  • 扫描线三巨头 hdu1928hdu 1255  hdu 1542 [POJ 1151]
    学习链接:http:blog.csdn.netlwt36articledetails48908031学习扫描线主要学习的是一种扫描的思想,后期可以求解很 ... [详细]
  • 本文详细介绍了如何在 Spring Boot 应用中通过 @PropertySource 注解读取非默认配置文件,包括配置文件的创建、映射类的设计以及确保 Spring 容器能够正确加载这些配置的方法。 ... [详细]
  • This document outlines the recommended naming conventions for HTML attributes in Fast Components, focusing on readability and consistency with existing standards. ... [详细]
  • 在现代网络环境中,两台计算机之间的文件传输需求日益增长。传统的FTP和SSH方式虽然有效,但其配置复杂、步骤繁琐,难以满足快速且安全的传输需求。本文将介绍一种基于Go语言开发的新一代文件传输工具——Croc,它不仅简化了操作流程,还提供了强大的加密和跨平台支持。 ... [详细]
  • 使用Numpy实现无外部库依赖的双线性插值图像缩放
    本文介绍如何仅使用Numpy库,通过双线性插值方法实现图像的高效缩放,避免了对OpenCV等图像处理库的依赖。文中详细解释了算法原理,并提供了完整的代码示例。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了Java中org.eclipse.ui.forms.widgets.ExpandableComposite类的addExpansionListener()方法,并提供了多个实际代码示例,帮助开发者更好地理解和使用该方法。这些示例来源于多个知名开源项目,具有很高的参考价值。 ... [详细]
  • 本文详细介绍了Java编程语言中的核心概念和常见面试问题,包括集合类、数据结构、线程处理、Java虚拟机(JVM)、HTTP协议以及Git操作等方面的内容。通过深入分析每个主题,帮助读者更好地理解Java的关键特性和最佳实践。 ... [详细]
  • Android LED 数字字体的应用与实现
    本文介绍了一种适用于 Android 应用的 LED 数字字体(digital font),并详细描述了其在 UI 设计中的应用场景及其实现方法。这种字体常用于视频、广告倒计时等场景,能够增强视觉效果。 ... [详细]
  • RecyclerView初步学习(一)
    RecyclerView初步学习(一)ReCyclerView提供了一种插件式的编程模式,除了提供ViewHolder缓存模式,还可以自定义动画,分割符,布局样式,相比于传统的ListVi ... [详细]
author-avatar
Android代码
这个家伙很懒,什么也没留下!
PHP1.CN | 中国最专业的PHP中文社区 | DevBox开发工具箱 | json解析格式化 |PHP资讯 | PHP教程 | 数据库技术 | 服务器技术 | 前端开发技术 | PHP框架 | 开发工具 | 在线工具
Copyright © 1998 - 2020 PHP1.CN. All Rights Reserved | 京公网安备 11010802041100号 | 京ICP备19059560号-4 | PHP1.CN 第一PHP社区 版权所有