Java并发编程之CyclicBarrier

主要方法

• 构造方法：
  在创建 CyclicBarrier 时，需要指定参与线程的数量。还可以提供一个 Runnable 类型的屏障动作，当所有线程到达屏障时，该任务会被自动执行。

  // 创建一个屏障，等待3个线程到达，且当所有线程到达后执行屏障动作
  CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> {
      System.out.println("所有线程已到达屏障，执行屏障动作。");
  });
  

• await() 方法：
  每个线程在执行到需要同步的代码时，调用 await() 方法等待其他线程。当最后一个线程调用 await() 时，屏障打开，所有线程被同时释放，继续执行后续任务。(类似于CountDownLatch()中的countDown(),使计数器减1)

  try {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在等待...");
      barrier.await();
      System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 继续执行。");
  } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
      e.printStackTrace();
  }
  

示例代码

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建屏障，等待3个线程，到齐后执行屏障动作
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> {
            System.out.println("所有线程到达屏障，执行屏障动作。");
        });
        
        // 启动3个线程
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行任务...");
                    // 模拟任务耗时
                    Thread.sleep((long) (Math.random() * 3000));
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 到达屏障点。");
                    barrier.await(); // 等待其他线程到达
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 继续执行任务。");
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}

在这个示例中，每个线程在到达屏障点后都会调用 await()，当最后一个线程调用后，屏障打开，所有线程都同时继续执行。

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与 CountDownLatch 的主要区别

1. 重用性

   • CyclicBarrier：可重复使用。每次所有线程到达屏障后，屏障会自动重置，可以用于下一轮同步。
   • CountDownLatch：一次性使用。计数器归零后就无法重置，如果需要再次等待必须重新创建新的 CountDownLatch 对象。

2. 触发机制

   • CyclicBarrier：所有参与线程都必须调用 await()，当达到指定数量后同时释放。
   • CountDownLatch：通常由一个或多个线程调用 await() 等待，而其他线程在任务完成时分别调用 countDown()，直到计数器归零后释放等待线程。