剑指Barrier：揭开CyclicBarrier的神秘面纱

2024-02-02 23:55:28

CyclicBarrier，一个名不见经传的Java并发编程工具，却在幕后默默发挥着重要作用。它是AQS家族的“外门弟子”，与CountDownLatch功能相似，但又有细微差异。今天，我们就来揭开CyclicBarrier的神秘面纱，领略其独特的魅力。

CyclicBarrier：等待机制的“多面手”

CyclicBarrier，顾名思义，是一个循环的屏障。它允许一组线程等待，直到所有线程都到达屏障点，然后继续执行。与CountDownLatch不同的是，CyclicBarrier可以重复使用，即当所有线程到达屏障点后，它会自动重置，允许新一组线程再次等待。

何时使用CyclicBarrier？

CyclicBarrier适用于以下场景：

线程间需要相互等待，直到所有线程都完成特定任务。
需要协调多个线程同时执行某个操作。
需要对一组任务进行批量处理。

例如，在多线程文件处理中，我们可以使用CyclicBarrier来确保所有文件都已处理完毕，然后再进行下一步操作。

深入理解CyclicBarrier的工作原理

CyclicBarrier基于AQS（AbstractQueuedSynchronizer）实现，其核心思想是维护一个计数器，记录当前等待的线程数。当线程到达屏障点时，它会调用await()方法，计数器减一；当计数器变为0时，所有线程都已到达屏障点，屏障打开，所有线程继续执行。

CyclicBarrier与CountDownLatch的区别

CyclicBarrier与CountDownLatch都是用于线程间协作的工具，但它们之间存在一些关键差异：

CyclicBarrier可以重复使用，而CountDownLatch只能使用一次。
CyclicBarrier允许线程在到达屏障点后继续执行，而CountDownLatch会一直阻塞线程，直到计数器变为0。
CyclicBarrier可以指定等待的线程数，而CountDownLatch只能等待一个线程。

CyclicBarrier的使用方法

使用CyclicBarrier非常简单，只需按照以下步骤即可：

创建一个CyclicBarrier对象，并指定等待的线程数。
当线程需要等待时，调用await()方法。
当所有线程都到达屏障点时，屏障打开，所有线程继续执行。

下面是一个使用CyclicBarrier的示例代码：

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierDemo {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个CyclicBarrier对象，指定等待的线程数为3
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);

        // 创建三个线程，每个线程都等待其他线程到达屏障点
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> {
                try {
                    // 线程等待其他线程到达屏障点
                    barrier.await();
                    // 所有线程都到达屏障点后，继续执行
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "到达屏障点");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }).start();
        }
    }
}