java并发：线程协作机制之CyclicBarrier

一、初识CyclicBarrier

 

二、示例

应用场景：

在某种需求中，比如一个大型的任务，常常需要分配很多子任务去执行，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。

示例：

package com.test;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierDemo{
    
    public static void main(String args[]) throws Exception{
        
        CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,new TotalTask());
        
        BillTask worker1 = new BillTask("111",barrier);
        BillTask worker2 = new BillTask("222",barrier);
        BillTask worker3 = new BillTask("333",barrier);
        worker1.start();
        worker2.start();
        worker3.start();
        System.out.println("Main thread end!");
    }
    
    static class TotalTask extends Thread {
        public void run() {
            System.out.println("所有子任务都执行完了，就开始执行主任务了。");
        }
    }
    
    static class BillTask extends Thread {
        private String billName;
        private CyclicBarrier barrier;

        public BillTask(String workerName,CyclicBarrier barrier) {
            this.billName = workerName;
            this.barrier = barrier;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                System.out.println("市区:"+billName +"运算开始：");
                Thread.sleep(1000L);//模仿第一次运算；
                System.out.println("市区:"+billName +"运算完成，等待中...");
                barrier.await();//假设一次运算不完，第二次要依赖第一次的运算结果。都到达这个节点之后后面才会继续执行；
                System.out.println("全部都结束，市区"+billName +"才开始后面的工作。");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
}

上述程序运行结果如下：

市区:111运算开始：
市区:333运算开始：
Main thread end!
市区:222运算开始：
市区:333运算完成，等待中...
市区:222运算完成，等待中...
市区:111运算完成，等待中...
所有子任务都执行完了，就开始执行主任务了。//这句话是最后到达wait()方法的那个线程执行的
全部都结束，市区111才开始后面的工作。
全部都结束，市区222才开始后面的工作。
全部都结束，市区333才开始后面的工作。

解说：

A、在这个示例中，构造CyclicBarrier时，传入了内部类TotalTask（TotalTask继承了Thread，是Runnable的实现）的实例对象，其意义在于：当所有的线程都执行到wait()方法时，它们会一起返回继续自己的工作，但是最后一个到达wait()方法的线程会执行TotalTask的run()方法；

B、如果在构造CyclicBarrier时没有传入Runnable的实现对象作为构造参数，则当所有的线程都执行到wait()方法时会直接一起返回继续自己的工作。

三、详解CyclicBarrier

（1）CyclicBarrier与CountDownLatch的区别

A、CountDownLatch的作用是允许1或N个线程等待其他线程完成执行；而CyclicBarrier则是允许N个线程相互等待；
B、CountDownLatch的计数器无法被重置；而CyclicBarrier的计数器可以被重置后使用，因此它被称为是循环的barrier。

四、参考资料

（1）https://www.baeldung.com/java-cyclic-barrier