Ostatnio poznanym sychronizatorem pracy był CountDownLatch. Był to bezpieczny wątkowo mechanizm odliczania, który pozwala uruchomić zadanie, gdy licznik wynosi zero. Podobnym sposobem synchronizacji pracy jest CyclicBarier. Różni się on nieznacznie od CountDownLatch, ale po szczegóły zapraszam do wpisu.
Problem
Podobnie jak w przypadku CountDownLatch posiadamy trzy serwisy zliczające sumę użytkowników. Po zliczeniu tej sumy chcielibyśmy policzyć jej średnią:
Problemem w tym przypadku jest taki, iż chcielibyśmy zliczyć sumę dopiero, gdy wszystkie serwisy zakończą swoją prace. Dodatkowo nie chcemy, aby po wykonaniu zliczania sumy na naszym serwisie była wykonywana jakakolwiek praca (na przykład następne obliczanie użytkowników). Może ona się wykonać dopiero, gdy rozpocznie się obliczanie średniej.
CyclicBarrier
Jednym z rozwiązań tego problemu może być synchronizator jakim jest CyclicBarrier. W konstruktorze przyjmuje on informacje ile zadań musi zostać wykonanych, aby dodatkowa logika została uruchomiona:
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3, avgCounter);
Tym razem to nasze zadanie po wykonaniu swojej pracy czeka na “barierze” na inne zadania:
cyclicBarrier.await();
Dopiero, gdy wszystkie zadania zakończyły pracę uruchamiane jest zadanie wskazane w konstruktorze CyclicBarrier. Zobaczymy to na przykładzie:
Pierwsze zadanie się skończyło, wywoływana jest metoda await(), która czeka na pozostałe zadania:
Drugie i trzecie zadanie również się zakończyły (po zakończeniu zostały wywołane metody await()), blokada na zadaniu avgCounter została zwolniona i uruchomiła się logika odpowiedzialna za zliczanie średniej:
Bezpieczeństwo
Podobnie jak w przypadku CountDownLatch powinniśmy używać metody await() z timeout. Może zdarzyć się sytuacja, w której zadanie nigdy się nie zakończy, a wtedy zablokujemy pozostałe wątki. Druga wersja metody, która przyjmuje maksymalny czas oczekiwania boolean await(long timeout, TimeUnit unit).
Różnica z CountDownLatch
Różnica pomiędzy tymi dwoma synchronizatorami jest taka, że w CountDownLatch to dodatkowy wątek (w naszym przykładzie AvgCounter) blokował się aż wszystkie wątki zakończą pracę.
W przypadku CyclicBarrier to wątki, które wykonały swoją pracę czekają (na “barierze”) na pozostałe. Dopiero po zakończeniu wykonywania pracy przez wszystkie wątki uruchamiane jest nowe zadanie.
Cykliczność
Nie bez przyczyny synchronizator ten ma w nazwie cyclic. Po wykonaniu jednego cyklu, którym jest zakończenie pracy przekazanej w konstruktorze, możemy ponownie tą cykliczną barierę wykorzystać.
Github
Całość jak zawsze na GitHubie.