CyclicBarrier 未按预期工作答案

【问题标题】：CyclicBarrier not working as expectedCyclicBarrier 未按预期工作
【发布时间】：2013-12-20 18:02:36
【问题描述】：

我正在尝试使用CyclicBarrier 模拟铁人三项比赛，但它没有按预期工作，我不知道为什么。

比赛的每一部分都要等到所有的跑者都完成了上一个，但似乎永远在等待。

这是第一阶段的一段代码：

class Runner implements Runnable
{
    private CyclicBarrier bar = null;
    private static int runners;
    private static double[] time;
    private int number;
    public static String name;

    public Runner(int runners, String name)
    {
        time = new double[runners];
        for (int i=0; i<runners; i++)
            time[i] = 0;
        this.name= name;
    }

    public Runner(CyclicBarrier bar, int number)
    {   
        this.bar = bar;
        this.number = number;
    }

    public void run()
    {
        try { int i = bar.await(); } 
                   catch(InterruptedException e) {} 
                       catch (BrokenBarrierException e) {}
        double tIni = System.nanoTime();
        try { Thread.sleep((int)(100*Math.random()); } catch(InterruptedException e) {}
        double t = System.nanoTime() - tIni;
        time[number] += t;
    }
}

public class Triatlon
{
public static void main(String[] args)
{
    int runners = 100;
    CyclicBarrier Finish_Line_1 = new CyclicBarrier (runners);

    Runner c = new Runner(runners, "Triatlon");

    ExecutorService e = Executors.newFixedThreadPool(runners);

    for (int i=0; i<runners; i++)
        e.submit(new Runner(Finish_Line_1, i));

    System.out.println(Finish_Line_1.getNumberWaiting()); // this always shows 99
    try { int i = Finish_Line_1.await(); } 
           catch(InterruptedException e01) {} 
             catch (BrokenBarrierException e02) {}
    System.out.println("Swimming phase completed");

        // here the rest of the competition, which works the same way
}
}

【问题讨论】：

标签： java concurrency cyclicbarrier

【解决方案1】：

你有一个逐一的错误：你为 100 个线程创建了一个 CyclicBarrier，但执行了 101 个 awaits，一次性在 main 方法中。由于循环屏障的语义，并且受非确定性条件的影响，您的主线程将是最后一个执行await，从而独自等待另外 99 个线程加入。

解决此问题后，您会发现应用程序在所有工作完成后仍继续运行。这是因为你没有调用e.shutdown()，所以在主线程完成后池中的所有线程都保持活动状态。

BTW getNumberWaiting 对我来说总是显示 0，这是由于 100 个提交的线程到达屏障而降低屏障后的预期值。然而，这是不确定的，并且可能随时改变。

【讨论】：

你明白了。我要补充一点，我认为在每个运行方法中它应该是Thread.sleep(...) 然后是barrier.await()。事实上跑步者跑，然后等待其他人加入
@Grooveek 这更有意义，是的——并且会掩盖 OP 的错误，因为池中的一个线程会被卡住。根据代码的其余部分，错误可能会在下一个阶段冒泡，而且来源更加模糊。
谢谢！这为我的问题提供了解决方案。我看到了一个异常。打印“游泳阶段完成”后，程序没有完成，就好像它在等待其他任何事情发生一样。
你的 cmets 也让程序工作，但我不明白两件事：1）为什么它更有意义，因为在跑步者跑步之前放置障碍（Thread.sleep(...)）意味着所有的跑者都准备好了，所以当障碍解除时，他们都一起开始比赛； 2）为什么这样做会掩盖错误？
我猜跑步者 98 和 99 在第 2 阶段和第 3 阶段的问题正是因为你正在谈论的那个“卡住的线程”......老实说，我不知道如何放置解决办法。

【解决方案2】：

CyclicBarrier 在所有各方都调用 await 并打开屏障后循环。由此得名。因此，如果您使用 5 个方创建它并且有 6 次调用 await，最后一个将触发它再次等待 4 个方加入。

这基本上就是这里发生的事情，因为您的主程序中有 1 个额外的 await 调用。它正在等待另一个 runners-1 调用发生。

简单的解决方法是创建CyclicBarrier 与跑步者+1 方。

【讨论】：