Java中的CyclicBarrier概述
CyclicBarrier 是 Java 并发包 java.util.concurrent 里的同步工具类。它允许一组线程在到达某个公共屏障点（common barrier point）时相互等待，直到所有线程都到达该屏障点，然后所有线程才会继续执行。
CyclicBarrier 有一个计数器，在创建时需指定参与等待的线程数量。当一个线程调用 await() 方法，它就会被阻塞，直到所有线程都调用了 await() 方法，此时计数器归 0，所有被阻塞的线程会同时被释放继续执行。而且，CyclicBarrier 可以被重复使用，即一轮同步完成后，它可以重新开始下一轮同步。
CyclicBarrier与CountDownLatch的区别
1. 可重用性
- CyclicBarrier：具有可重用性，在一轮同步完成后，计数器会重置，能开启下一轮同步。
- CountDownLatch：不可重用，计数器一旦减到 0，就无法再恢复初始值，不能进行新一轮的等待。
2. 侧重点
- CyclicBarrier：强调的是多个线程之间相互等待，所有线程到达屏障点后才一起继续执行，更注重线程之间的协作。
- CountDownLatch：侧重于一个或多个线程等待其他线程完成操作，是单向的等待。
3. 计数器操作方式
- CyclicBarrier：每个线程调用
await()方法时，计数器会自动减 1，直到为 0 时所有线程继续执行。 - CountDownLatch：需要在其他线程中手动调用
countDown()方法来减少计数器的值。
4. 构造函数和功能
- CyclicBarrier：构造函数可以传入一个
Runnable任务，当所有线程到达屏障点后，会先执行这个任务，然后再让所有线程继续执行。 - CountDownLatch：没有类似的功能。
使用场景
CyclicBarrier的使用场景
- 并行计算：在进行大规模数据处理时，可将数据分成多个部分，让多个线程并行处理，当所有线程完成各自部分的处理后，在
CyclicBarrier处等待，全部完成后一起进行结果合并。 - 多玩家游戏：在多人在线游戏中，当所有玩家都准备好后，游戏才能开始。可以使用
CyclicBarrier让所有玩家线程在准备好后在屏障处等待，等所有玩家都准备好后同时开始游戏。
CountDownLatch的使用场景
- 主线程等待子线程完成任务：比如主线程需要等待多个子线程完成数据加载、初始化等操作后，再进行后续处理。
- 并行任务启动：多个并行任务同时启动，主线程等待所有任务都启动完成后再进行下一步操作。
以下是一个 CyclicBarrier 的简单示例代码：
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class CyclicBarrierExample {
public static void main(String[] args) {
int threadCount = 3;
// 创建 CyclicBarrier 对象，指定线程数量和所有线程到达屏障后执行的任务
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadCount, () -> {
System.out.println("All threads have reached the barrier.");
});
for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
final int threadId = i;
new Thread(() -> {
try {
System.out.println("Thread " + threadId + " is working...");
// 模拟线程工作
Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
System.out.println("Thread " + threadId + " has reached the barrier.");
// 线程到达屏障点，等待其他线程
barrier.await();
System.out.println("Thread " + threadId + " continues after the barrier.");
} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}
}
在这个示例中，创建了一个 CyclicBarrier 对象，指定有 3 个线程参与同步，并传入一个 Runnable 任务。每个线程模拟执行任务，然后调用 await() 方法在屏障处等待，当所有线程都到达屏障点后，会先执行传入的 Runnable 任务，然后所有线程继续执行后续代码。