CyclicBarrier 简介

引言

在多线程编程中，线程之间的协调和同步是一个常见的需求。Java 提供了多种工具来实现这一目标，其中 CyclicBarrier 是一种用于同步一组线程的工具类。本文将详细介绍 CyclicBarrier 的概念、使用方法和实际应用场景。

1. CyclicBarrier 概述

CyclicBarrier 是 java.util.concurrent 包中的一个同步辅助类，用于让一组线程互相等待，直到到达一个公共的屏障点（barrier）。与 CountDownLatch 不同的是，CyclicBarrier 可以被重置并重复使用，这使得它非常适合用于那些需要反复进行同步的场景。

2. CyclicBarrier 的基本使用

2.1 初始化

CyclicBarrier 在初始化时需要指定一个整数，表示需要等待的线程数。当所有线程都到达屏障点时，屏障点会被“突破”，所有线程继续执行。

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

2.2 主要方法

await()：使当前线程在屏障点等待，直到所有线程都到达屏障点。如果当前线程是最后一个到达的线程，那么所有等待的线程将继续执行。
reset()：重置屏障点，使其可以重新使用。

3. 示例代码

以下是一个使用 CyclicBarrier 的示例代码，模拟了一个场景：一组线程在执行一段工作后等待彼此，然后继续下一段工作。

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

public class CyclicBarrierExample {

    public static void main(String[] args) {
        final int threadCount = 3;
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadCount, new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println("All threads have reached the barrier. Let's proceed...");
            }
        });

        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
            new Thread(new Worker(barrier)).start();
        }
    }

    static class Worker implements Runnable {
        private CyclicBarrier barrier;

        public Worker(CyclicBarrier barrier) {
            this.barrier = barrier;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is working...");
                // 模拟工作
                Thread.sleep((int) (Math.random() * 1000));
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " has reached the barrier.");
                barrier.await(); // 等待其他线程
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " is proceeding with the next task...");
            } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}