Java中的 CyclicBarrier详解

CyclicBarrier是Java中的一个同步辅助类，它允许一组线程在到达某个屏障点之前互相等待。当所有线程都到达屏障点后，屏障点将被打开，所有线程将继续执行。

CyclicBarrier的主要特点如下：

1. 定义

CyclicBarrier类的定义如下：

public class CyclicBarrier {
// ...
}

CyclicBarrier类提供了多个构造方法，用于指定等待线程数量和屏障点达成时的操作。

2. 使用场景

CyclicBarrier适用于多线程间需要相互等待的场景，例如多线程的并行计算、分布式系统的任务分配等。

3. 使用方法

CyclicBarrier的主要方法如下：

• public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)：创建一个新的CyclicBarrier实例，指定等待线程数量和屏障点达成时的操作。

• public int await()：线程调用await方法后将被阻塞，直到所有线程都调用了该方法。返回值为当前线程在屏障点的位置。

• public int await(long timeout, TimeUnit unit)：线程调用await方法后将被阻塞，直到所有线程都调用了该方法或达到指定的超时时间。

CyclicBarrier还提供了其他一些方法，如public int getParties()、public int getNumberWaiting()等，用于获取相关信息。

4. 示例代码

下面是一个使用CyclicBarrier的简单示例代码：

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierExample {
private static final int THREADS_COUNT = 5;
private static final CyclicBarrier BARRIER = new CyclicBarrier(THREADS_COUNT, () -> {
System.out.println("All threads have reached the barrier");
});
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < THREADS_COUNT; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is waiting at the barrier");
BARRIER.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has crossed the barrier");
} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
}

运行以上代码会输出以下结果：

Thread-0 is waiting at the barrier
Thread-1 is waiting at the barrier
Thread-2 is waiting at the barrier
Thread-3 is waiting at the barrier
Thread-4 is waiting at the barrier
All threads have reached the barrier
Thread-4 has crossed the barrier
Thread-1 has crossed the barrier
Thread-0 has crossed the barrier
Thread-3 has crossed the barrier
Thread-2 has crossed the barrier

以上代码创建了5个线程，每个线程都会调用await方法等待其他线程到达屏障点。当所有线程都到达屏障点后，屏障点将被打开，所有线程将继续执行。

总结：CyclicBarrier是Java中的一个同步辅助类，它允许一组线程在到达某个屏障点之前互相等待。使用CyclicBarrier可以实现线程间的同步操作，适用于多线程间需要相互等待的场景。