Java - 시간 단계별 다중 스레드 동기화

Question

SlaveThread 개체 목록을 유지하는 마스터가 있다고 가정합니다. 매 시간 단계마다 마스터가 슬레이브 스레드를 병렬로 실행하기를 원하지만, 타임 스텝이 끝날 때 슬레이브 스레드가 앞으로 나아갈 때까지 현재 시간 간격을 완료하기를 기다리 길 원합니다. 또한 각 시간 단계마다 SlaveThreads를 다시 설치하기를 원하지 않습니다. 두 가지 가능한 솔루션을 가지고 있으며 둘 중 하나를 작동시키는 방법을 모르겠습니다.

1) SlaveThread의 run() 메서드는 while (true) 루프에 있습니다. SlaveThread의 단일 루프의 실행 후, 내가해야 SlaveThread은 (내가하는 방법을 모른다) 마스터에게 통지하고, 주인은 전에

try{ 
    for (int i = 0; i < numSlaveThreads; i++) { 
     while (!slaveThreads[i].getCompletedThisIter()) { 
     wait() 
     } 
     } 
    System.out.println("Joined"); 

같은}

을한다 다음 단계로 나아 간다. 어떻게하면 좋을까요? 단일 SlaveThread에서 마스터에게 어떻게 알릴 수 있습니까?

2) Slave의 run()이 while (true) 루프가 아니므로 모든 반복에서 start()를 호출해야합니다. 그러나이 시점에서 슬레이브의 스레드 상태는 종료됩니다. 어떻게 다시 시작하지 않고 start()를 호출 할 수 있습니까?

Answer 1

이것은 장벽이 무엇인지 정확히 나타내므로 CyclicBarrier 또는 CountDownLatch으로 알 수 있습니다. 이들은 동기화에 사용되는 원하는 상태에 도달 할 때까지 스레드의 진행을 지연, 귀하의 경우 스레드가 계산을 완료했습니다. 여기

당신이 실현하는 방법 세부 사항에 따라 달라집니다

래치 이벤트를 기다리는위한 것입니다; 장벽은 다른 스레드를 기다리는 것입니다. barrier.await()

public class Slaves implements Runnable { 

    // ... 

    @Override 
    public void run() { 

     while(condition) { 

     // computation 
     // ... 

     try { 
      // do not proceed, until all [count] threads 
      // have reached this position 
      barrier.await(); 
     } catch (InterruptedException ex) { 
      return; 
     } catch (BrokenBarrierException ex) { 
      return; 
     } 
     } 
    } 
} 

:

// whereby count is the number of your slave threads 
this.barrier = new CyclicBarrier(count); 

이 그런 다음 노예의 Runnable 정의에 당신이 계산의 마지막에 삽입합니다 : 다음과 같은 방식으로 할 것 CyclicBarrier를 들어

모든 스레드가 계산을 마칠 때까지는 슬레이브 스레드가 진행되지 않습니다. 이렇게하면 다른 마스터 스레드간에 신호를 인식 할 필요가 없습니다.

그러나 모든 스레드가 해당 위치 (마스터 시그널링)에 도달 한 후에 실행할 코드가있는 경우 Runnable을 CyclicBarrier 생성자에 전달할 수 있습니다.이 코드는 모든 스레드가 장벽에 도착한 후에 실행됩니다 .

this.barrier = new CyclicBarrier(count, 
    new Runnable() { 
     @Override 
     public void run() { 
     // signal your master thread, update values, etc. 
     } 
    } 
); 

Answer 2

당신은 (즉, 각 사이클에서 새로 만들 필요없이 스레드를 재활용)하여 스레드를 관리하는 ExecutorService의 조합을 사용할 수있는 모든 노예를 동기화하는 CyclicBarrier.

아래에서 마스터가 루프에서 슬레이브를 시작하고 다시 시작하기 전에 모두 완료되었는지 확인하는 간단한 예를 참조하십시오.조금 게으른 노예는 (실제로 무작위가 아닌) 일부 시간 동안 잠을 자면됩니다.

public class Test { 

    private static final ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5); 
    private static final CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5); //4 slaves + 1 master 

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 
     Runnable master = new Runnable() { 
      @Override 
      public void run() { 
       try { 
        while (true) { 
         System.out.println("Starting slaves"); 
         for (int i = 100; i < 500; i += 100) { 
          executor.submit(getRunnable(i)); 
         } 
         barrier.await(); 
         System.out.println("All slaves done"); 
        } 
       } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException ex) { 
        System.out.println("Bye Bye"); 
       } 
      } 
     }; 

     executor.submit(master); 
     Thread.sleep(2000); 
     executor.shutdownNow(); 

    } 

    public static Runnable getRunnable(final int sleepTime) { 
     return new Runnable() { 
      @Override 
      public void run() { 
       try { 
        System.out.println("Entering thread " + Thread.currentThread() + " for " + sleepTime + " ms."); 
        Thread.sleep(sleepTime); 
        System.out.println("Exiting thread " + Thread.currentThread()); 
        barrier.await(); 
       } catch (BrokenBarrierException | InterruptedException ex) { 
       } 
      } 
     }; 

    } 
}