CyclicBarrier的 常用场景及使用示例

CyclicBarrier是Java并发编程中的另一种同步辅助工具，它用于控制多个线程相互等待，直到所有线程都到达一个共同的屏障点，然后所有线程才会继续执行。与CountDownLatch不同的是，CyclicBarrier是可以重复使用的，即在所有线程释放后，屏障可以再次用于下一轮的同步。以下是CyclicBarrier的一些常用场景及一个简单的使用示例：

常用场景

1. 并行计算后的汇总: 在并行处理大量数据后，需要等待所有处理线程完成，然后将结果汇总或进一步处理。
2. 阶段任务同步: 在涉及多个步骤的处理流程中，每个阶段完成后，所有参与线程需要同步，确保下一阶段能从同一时间点开始。
3. 游戏或模拟中的回合制同步: 在游戏或物理模拟中，可能需要所有参与者或模拟组件完成当前回合的操作后，再开始下一回合。
4. 批量处理: 在分批次处理任务时，每个批次内的所有任务完成后再进行批次间的处理或切换。

使用示例

下面的示例演示了如何使用CyclicBarrier来同步四个工作线程，这些线程各自执行任务，然后等待所有线程完成后再一起进入下一轮工作：

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class CyclicBarrierExample {public static void main(String[] args) {int parties = 4; // 参与线程数CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(parties, new Runnable() {@Overridepublic void run() {System.out.println("所有线程已到达屏障，开始汇总结果或进行下一轮准备...");}});for (int i = 0; i < parties; i++) {new Thread(new Worker(barrier, "Worker-" + i)).start();}}static class Worker implements Runnable {private final CyclicBarrier barrier;private final String name;Worker(CyclicBarrier barrier, String name) {this.barrier = barrier;this.name = name;}@Overridepublic void run() {try {for (int i = 0; i < 3; i++) { // 每个线程执行三次任务Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000)); // 模拟任务执行时间System.out.println(name + " 第 " + (i + 1) + " 次任务完成");barrier.await(); // 等待所有线程完成当前轮次}} catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {Thread.currentThread().interrupt();e.printStackTrace();}}}
}

在这个示例中，每个Worker线程执行三次任务，每次任务完成后调用barrier.await()，等待其他所有线程完成当前轮次的任务。当所有线程都调用了await()，屏障打开，所有线程继续执行下一轮，同时指定的Runnable（在这个例子中用于打印汇总信息）会被执行一次。CyclicBarrier的构造函数接受一个额外的Runnable参数，这个任务会在每个屏障点被所有线程跨越后执行，非常适合用来执行一些汇总或清理操作。