CyclicBarrier和CountDownLatch介绍-优快云博客

本文介绍了Java并发包中的CyclicBarrier类，一种用于多线程间同步的工具。通过实例演示了如何使用CyclicBarrier来确保一组线程在达到某个公共屏障点前相互等待，适用于需要等待所有子任务完成后再进行下一步操作的场景。

CyclicBarrier介绍（一）
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环的 barrier。CyclicBarrier 支持一个可选的 Runnable 命令，在一组线程中的最后一个线程到达之后（但在释放所有线程之前），该命令只在每个屏障点运行一次。若在继续所有参与线程之前更新共享状态，此屏障操作很有用。

CyclicBarrier (周期障碍)类可以帮助同步，它允许一组线程等待整个线程组到达公共屏障点。CyclicBarrier 是使用整型变量构造的，其确定组中的线程数。当一个线程到达屏障时（通过调用 CyclicBarrier.await()），它会被阻塞，直到所有线程都到达屏障，然后在该点允许所有线程继续执行。与CountDownLatch不同的是，CyclicBarrier 所有公共线程都到达后，可以继续执行下一个目标点，而CountDownLatch第一次到达指定点后，也就是记数器减制零，就无法再次执行下一目标工作。

应用场景
在某种需求中，比如一个大型的任务，常常需要分配好多子任务去执行，只有当所有子任务都执行完成时候，才能执行主任务，这时候，就可以选择CyclicBarrier了。

实例分析
我们需要统计全国的业务数据。其中各省的数据库是独立的，也就是说按省分库。并且统计的数据量很大，统计过程也比较慢。为了提高性能，快速计算。我们采取并发的方式，多个线程同时计算各省数据，最后再汇总统计。在这里CyclicBarrier就非常有用。看代码：

主要类：

Java代码

/**
* 各省数据独立，分库存偖。为了提高计算性能，统计时采用每个省开一个线程先计算单省结果，最后汇总。
*
* @author guangbo email:weigbo@163.com
*
*/
public class Total {
// private ConcurrentHashMap result = new ConcurrentHashMap();
public static void main(String[] args) {
TotalService totalService = new TotalServiceImpl();
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5,
new TotalTask(totalService));
// 实际系统是查出所有省编码code的列表，然后循环，每个code生成一个线程。
new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "北京").start();
new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "上海").start();
new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "广西").start();
new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "四川").start();
new BillTask(new BillServiceImpl(), barrier, "黑龙江").start();
}
}
/**
* 主任务：汇总任务
*/
class TotalTask implements Runnable {
private TotalService totalService;
TotalTask(TotalService totalService) {
this.totalService = totalService;
}
public void run() {
// 读取内存中各省的数据汇总，过程略。
totalService.count();
System.out.println("=======================================");
System.out.println("开始全国汇总");
}
}
/**
* 子任务：计费任务
*/
class BillTask extends Thread {
// 计费服务
private BillService billService;
private CyclicBarrier barrier;
// 代码，按省代码分类，各省数据库独立。
private String code;
BillTask(BillService billService, CyclicBarrier barrier, String code) {
this.billService = billService;
this.barrier = barrier;
this.code = code;
}
public void run() {
System.out.println("开始计算--" + code + "省--数据！");
billService.bill(code);
// 把bill方法结果存入内存，如ConcurrentHashMap,vector等,代码略
System.out.println(code + "省已经计算完成,并通知汇总Service！");
try {
// 通知barrier已经完成
barrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}

结果：
开始计算--北京省--数据！
开始计算--上海省--数据！
北京省已经计算完成,并通知汇总Service！
开始计算--四川省--数据！
四川省已经计算完成,并通知汇总Service！
上海省已经计算完成,并通知汇总Service！
开始计算--广西省--数据！
广西省已经计算完成,并通知汇总Service！
开始计算--黑龙江省--数据！
黑龙江省已经计算完成,并通知汇总Service！
=======================================
开始全国汇总
CyclicBarrier介绍（二）

张孝祥视频学习笔记：

CyclicBarrier 表示大家彼此等待，大家集合好后才开始出发，分散活动后又在i指定地点集合碰面，这就好比整个公司的人员利用周末时间集体郊游一样，先各自从家出发到公司集合后，再同时出发到公园游玩，在指定地点集合后再同时开始就餐……

iimport java.util.concurrent.BrokenBarrierException;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;

public class CyclicBarrierTest {

public static void main(String [] args){

ExecutorService service=Executors.newCachedThreadPool();

final CyclicBarrier cb= new CyclicBarrier(3); //三个线程同时到达

for( int i=0;i<3;i++){

Runnable runnable=new Runnable(){

public void run(){

try {

Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));

System. out.println("线程" +Thread.currentThread ().getName()+

"即将到达集合地点1，当前已有" +(cb.getNumberWaiting()+1)+"个已到达"+

(cb.getNumberWaiting()==2? "都到齐了，继续走啊" :"正在等候" ));

try {

cb.await();

} catch (BrokenBarrierException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));

System. out.println("线程" +Thread.currentThread ().getName()+

"即将到达集合地点2，当前已有" +(cb.getNumberWaiting()+1)+"个已到达"+

(cb.getNumberWaiting()==2? "都到齐了，继续走啊" :"正在等候" ));

try {

cb.await();

} catch (BrokenBarrierException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));

System.out.println("线程" +Thread.currentThread ().getName()+

"即将到达集合地点3，当前已有" +(cb.getNumberWaiting()+1)+"个已到达"+

(cb.getNumberWaiting()==2? "都到齐了，继续走啊" :"正在等候" ));

try {

cb.await();

} catch (BrokenBarrierException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

} catch (InterruptedException e) {

// TODO Auto-generated catch block

e.printStackTrace();

}

};

service.execute(runnable);

}

service.shutdown();

}

运行结果：

线程pool-1-thread-3即将到达集合地点1，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点1，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点1，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点2，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点2，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点2，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点3，当前已有1个已到达正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点3，当前已有2个已到达正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点3，当前已有3个已到达都到齐了，继续走啊

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