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这篇CFSDN的博客文章CyclicBarrier：人齐了，老司机就发车了！由作者收集整理，如果你对这篇文章有兴趣，记得点赞哟.

上一篇咱讲了 CountDownLatch 可以解决多个线程同步的问题，相比于 join 来说它的应用范围更广，不仅可以应用在线程上，还可以应用在线程池上。然而 CountDownLatch 却是一次性的计数器，以王者农药来说，咱们不可能一场团战就决定比赛的输赢，所以在某些场景下，咱们是需要重复使用某个等待功能的，这就是我们今天要介绍的另一个主角——CyclicBarrier.

CyclicBarrier

  。

CyclicBarrier 翻译为中文是循环(Cyclic)栅栏(Barrier)的意思，它的大概含义是实现一个可循环利用的屏障.

CyclicBarrier 作用是让一组线程相互等待，当达到一个共同点时，所有之前等待的线程再继续执行，且 CyclicBarrier 功能可重复使用.

举个栗子 。

比如磊哥要坐班车回老家，因为中途不允许上、下乘客，所以营运的公司为了收益最大化，就会等人满之后再发车。像这种等人坐满就发一班车的场景，就是 CyclicBarrier 所擅长的，因为它可以重复使用(不像 CountDownLatch 那样只能用一次).

CyclicBarrier VS CountDownLatch

  。

CountDownLatch：一个或者多个线程，等待另外 N 个线程完成某个事情之后才能执行.

CountDownLatch 就像玩王者农药开局的加载一样，所有人要等待其他人都加载 100% 之后才能开始游戏.

CyclicBrrier：N 个线程相互等待，直到有足够数量的线程都到达屏障点之后，之前等待的线程就可以继续执行了.

CyclicBrrier 就像老司机开车一样，如果车上还有空余的座位，那么所有人都得等着，直到座位被坐满之后，老司机才会发车.

CyclicBarrier使用

  。

1. import java.util.Date; 
2. import java.util.Random; 
3. import java.util.concurrent.*; 
4.  
5. public class CyclicBarrierExample { 
6.     public static void main(String[] args) { 
7.         // 创建 CyclicBarrier 
8.         final CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2, new Runnable() { 
9.             @Override 
10.             public void run() { 
11.                 System.out.println("人满了，准备发车：" + new Date()); 
12.             } 
13.         }); 
14.          
15.         // 线程调用的任务 
16.         Runnable runnable = new Runnable() { 
17.             @Override 
18.             public void run() { 
19.                 // 生成随机数 1-3 
20.                 int randomNumber = new Random().nextInt(3) + 1; 
21.                 // 进入任务 
22.                 System.out.println(String.format("我是：%s 再走：%d 秒就到车站了，现在时间：%s", 
23.                         Thread.currentThread().getName(), randomNumber, new Date())); 
24.                 try { 
25.                     // 模拟执行 
26.                     TimeUnit.SECONDS.sleep(randomNumber); 
27.                     // 调用 CyclicBarrier 
28.                     cyclicBarrier.await(); 
29.                     // 任务执行 
30.                     System.out.println(String.format("线程：%s 上车，时间：%s", 
31.                             Thread.currentThread().getName(), new Date())); 
32.                 } catch (InterruptedException e) { 
33.                     e.printStackTrace(); 
34.                 } catch (BrokenBarrierException e) { 
35.                     e.printStackTrace(); 
36.                 } 
37.             } 
38.         }; 
39.  
40.         // 创建线程池 
41.         ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(10); 
42.         // 执行任务 1 
43.         threadPool.submit(runnable); 
44.         // 执行任务 2 
45.         threadPool.submit(runnable); 
46.         // 执行任务 3 
47.         threadPool.submit(runnable); 
48.         // 执行任务 4 
49.         threadPool.submit(runnable); 
50.  
51.         // 等待所有任务执行完终止线程池 
52.         threadPool.shutdown(); 
53.     } 
54. } 

以上代码执行结果如下:

从上述结果可以看出：当 CyclicBarrier 的计数器设置为 2 时，线程 2 和 线程 3 都到屏障点之后，老司机才会发第一波车，再 2s 之后，线程 1 和线程 4 也同时进入了屏障点，这时候老司机又可以再发一波车了.

实现原理

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我们先来看下 CyclicBarrier 的类图:

由上图可知 CyclicBarrier 是基于独占锁 ReentrantLock 实现的，其底层也是基于 AQS 的.

在 CyclicBarrier 类的内部有一个计数器 count，当 count 不为 0 时，每个线程在到达屏障点会先调用 await 方法将自己阻塞，此时计数器会减 1，直到计数器减为 0 的时候，所有因调用 await 方法而被阻塞的线程就会被唤醒继续执行。当 count 计数器变成 0 之后，就会进入下一轮阻塞，此时 parties(parties 是在 new CyclicBarrier(parties) 时设置的值)会将它的值赋值给 count 从而实现复用.

常用方法

  。

CyclicBarrier(parties)：初始化相互等待的线程数量的构造方法.

CyclicBarrier(parties,Runnable barrierAction)：初始化相互等待的线程数量以及屏障线程的构造方法，当 CyclicBarrier 的计数器变为 0 时，会执行 barrierAction 构造方法.

getParties()：获取 CyclicBarrier 打开屏障的线程数量，也称为方数.

getNumberWaiting()：获取正在CyclicBarrier上等待的线程数量.

await()：在 CyclicBarrier 上进行阻塞等待，直到发生以下情形之一：在 CyclicBarrier 上等待的线程数量达到 parties，则所有线程被释放，继续执行,

• 当前线程被中断，则抛出 InterruptedException 异常，并停止等待，继续执行;
• 其他等待的线程被中断，则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并停止等待，继续执行;
• 其他等待的线程超时，则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并停止等待，继续执行;
• 其他线程调用 CyclicBarrier.reset() 方法，则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并停止等待，继续执行。

await(timeout,TimeUnit)：在CyclicBarrier上进行限时的阻塞等待，直到发生以下情形之一:

• 在 CyclicBarrier 上等待的线程数量达到 parties，则所有线程被释放，继续执行;
• 当前线程被中断，则抛出 InterruptedException 异常，并停止等待，继续执行;
• 当前线程等待超时，则抛出 TimeoutException 异常，并停止等待，继续执行;
• 其他等待的线程被中断，则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并停止等待，继续执行;
• 其他等待的线程超时，则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并停止等待，继续执行;
• 其他线程调用 CyclicBarrier.reset() 方法，则当前线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并停止等待，继续执行。

isBroken()：获取是否破损标志位 broken 的值，此值有以下几种情况:

• CyclicBarrier 初始化时，broken=false，表示屏障未破损;
• 如果正在等待的线程被中断，则 broken=true，表示屏障破损;
• 如果正在等待的线程超时，则 broken=true，表示屏障破损;
• 如果有线程调用 CyclicBarrier.reset() 方法，则 broken=false，表示屏障回到未破损状态。

reset()：使得CyclicBarrier回归初始状态，直观来看它做了两件事:

• 如果有正在等待的线程，则会抛出 BrokenBarrierException 异常，且这些线程停止等待，继续执行。
• 将是否破损标志位 broken 置为 false。

总结

  。

CyclicBrrier 是通过独占锁 ReentrantLock 实现计数器的原子性更新的，CyclicBrrier 最常用的是 await() 方法，使用此方法会将计数器 -1，并判断当前的计数器是否为 0，如果不为 0 就会阻塞等待，并计时器为 0 之后，才能继续执行剩余任务。CyclicBrrier 相比于 CountDownLatch 来说，它的优势在于可以重复使用.

参考 & 鸣谢

  。

• blog.csdn.net/qq_39241239/article/details/87030142
• blog.csdn.net/zzg1229059735/article/details/61191679
• www.cnblogs.com/yaochunhui/p/13494689.html

原文地址：https://mp.weixin.qq.com/s/eMpfvq3un7ILz9YlwVRdEA 。

最后此篇关于CyclicBarrier：人齐了，老司机就发车了！的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于CyclicBarrier：人齐了，老司机就发车了！的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章，希望大家以后支持我的博客！ 。