Java多线程——CyclicBarrier 与 CountDownLatch 区别，如何线程间数据交换？

引出

Java多线程——CyclicBarrier 与 CountDownLatch 区别，如何线程间数据交换？

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CyclicBarrier 与 CountDownLatch 区别

CyclicBarrier 是 Java 中的一个同步工具类，用于在多线程环境下实现线程的同步和协调。它的作用在于，让一组线程在达到某个同步点时等待，直到所有线程都达到同步点后再继续执行。

CyclicBarrier 的名称中的 “Cyclic” 意味着它可以被重复使用，即当所有线程都达到同步点后，它会重新被重置，以便后续的同步。

主要应用场景和作用包括：

1. 多线程任务协同： 当一组线程需要相互等待，直到所有线程都到达某个共同点时再继续执行，可以使用 CyclicBarrier。它可以用于将多个线程的计算结果进行合并，或者在多个线程完成某个任务后再执行某个操作。
2. 分阶段任务： 如果一个任务可以分为多个阶段，并且需要等待每个阶段的所有线程都完成后再进入下一阶段，CyclicBarrier 可以用于控制线程的同步，以确保每个阶段的所有线程都完成。
3. 线程池任务的同步： 在一些并发框架中，例如 Fork/Join 框架，可以使用 CyclicBarrier 来同步不同分支的任务执行。

要点：

• 1：CyclicBarrier（可重用屏障/栅栏） 类似于 CountDownLatch（倒计数闭锁），它能阻塞一组线程直到某个事件的发生。
• 2：与闭锁的关键区别在于，所有的线程必须同时到达屏障位置，才能继续执行。
• 3：闭锁用于等待事件，而屏障用于等待其他线程。
• 4：CyclicBarrier 可以使一定数量的线程反复地在屏障位置处汇集。当线程到达屏障位置时将调用 await() 方法，这个方法将阻塞直到所有线程都到达屏障位置。如果所有线程都到达屏障位置，那么屏障将打开，此时所有的线程都将被释放，而屏障将被重置以便下次使用。
• 5：CyclicBarrier 是一个同步辅助类，它允许一组线程相互等待直到所有线程都到达一个公共的屏障点。
• 6：在程序中有固定数量的线程，这些线程有时候必须等待彼此，这种情况下，使用 CyclicBarrier 很有帮助。
• 7：这个屏障之所以用循环修饰，是因为在所有的线程释放彼此之后，这个屏障是可以重新使用的。

public class App10 {
   
    /**
     * 1：`CyclicBarrier（可重用屏障/栅栏） 类似于 CountDownLatch（倒计数闭锁），它能阻塞一组线程直到某个事件的发生`。
     * 2：与闭锁的关键区别在于，所有的线程必须同时到达屏障位置，才能继续执行。
     * 3：闭锁用于等待事件，而屏障用于等待其他线程。
     * 4：CyclicBarrier 可以使一定数量的线程反复地在屏障位置处汇集。当线程到达屏障位置时将调用 await() 方法，这个方法将阻塞直到所有线程都到达屏障位置。如果所有线程都到达屏障位置，那么屏障将打开，此时所有的线程都将被释放，而屏障将被重置以便下次使用。
     * 5：CyclicBarrier 是一个同步辅助类，它允许一组线程相互等待直到所有线程都到达一个公共的屏障点。
     * 6：在程序中有固定数量的线程，这些线程有时候必须等待彼此，这种情况下，使用 CyclicBarrier 很有帮助。
     * 7：这个屏障之所以用循环修饰，是因为在所有的线程释放彼此之后，这个屏障是可以重新使用的。
     */
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   
        // CyclicBarrier的构造函数传入了线程数量和一个回调函数，
        // 当所有线程都到达屏障时会执行这个回调函数。
        // 每个线程都调用 await() 方法等待其他线程到达屏障，然后在达到屏障后继续执行。
        // 这个示例模拟了多个线程在屏障点同步的情况。
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10,new Thread(()->{
   
            System.out.println("开始比赛！");
        }));
        Runnable runnable = ()->{
   
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":到达会篮球场");
            try {
   
                // 到达屏障，阻塞当前线程
                cyclicBarrier.await();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":到达会篮球场---之后");
            } catch (Exception e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
        };
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
   
            new Thread(runnable).start();
        }
    }
}

CountDownLatch 的计数器只能使用一次。而 CyclicBarrier的计数器可以多次使用。reset()方法重置；

CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景，比如如果计算发生错误，可以重置计数器，并让线程们重新执行一次。

CountDownLatch 采用减计数方式；CyclicBarrier 采用加计数方式。

线程间数据交换？

Exchange：Exchanger是一个用来进行线程之间的数据交换的工具类，它提供了一个同步点，在这个同步点，两个线程可以互相交换数据。

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
@Builder
class ResultData{
   
    private String name;
    private String msg;
}
public class App12 {
   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
   
        Exchanger<ResultData> exchanger = new Exchanger<>();
        new Thread(()->{
   
            ResultData dataA = ResultData.builder().name("小张").msg("鸡腿").build();
            try {
   
                ResultData dataB = exchanger.exchange(dataA);
                System.out.println("t1线程结果：" + dataB);
            } catch (InterruptedException e) {
   
                e.printStackTrace();
            }
        },"t1").start();
        new Thread(()->{
   
            ResultData dataB = ResultData.builder().name("小丽").msg("汉堡").build();
            try {
   
                ResultData dataA = exchanger.exchange(dataB);
                System.out.