CyclicBarrier是Java中用于多线程同步的工具,允许多个线程互相等待到达公共屏障点后一起继续执行。它支持循环使用,可重复触发,适用于并行计算、分批处理等场景。通过new CyclicBarrier(parties)指定等待的线程数,也可传入barrierAction,在所有线程到达后由最后一个线程执行该任务。调用await()时线程阻塞,直到所有线程都调用了await(),屏障才被解除,随后所有线程继续执行;若设置了超时或发生中断,则可能抛出TimeoutException或BrokenBarrierException。与CountDownLatch不同,CyclicBarrier可重用,且更强调“集齐再出发”的协作模式。使用时需注意异常处理、避免死锁,并确保线程数量匹配。示例中4个线程各自准备就绪后调用await(),全部到达后触发barrierAction打印提示信息,然后各线程继续运行。

在Java并发编程中,CyclicBarrier 是一个非常实用的同步辅助类,用于让一组线程互相等待,直到所有线程都到达某个公共屏障点(barrier point),再一起继续执行。它特别适用于多线程协作完成阶段性任务的场景,比如并行计算、分批处理等。
什么是CyclicBarrier?
CyclicBarrier 字面意思是“循环栅栏”,它可以重复使用(即“循环”),允许多个线程在达到指定数量后才解除阻塞。与 CountDownLatch 不同的是,CyclicBarrier 在所有线程到达屏障后可以重置并再次使用。
构造方法有两个:
CyclicBarrier(int parties):指定需要等待的线程数量。 CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction):在所有线程到达屏障后,优先执行这个 Runnable 任务,然后才释放所有线程。
基本使用示例
下面是一个简单的例子,模拟4个线程同时开始工作,全部准备就绪后统一出发:
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import java.util.concurrent.CyclicBarrier;public class CyclicBarrierExample { public static void main(String[] args) { int threadCount = 4; CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(threadCount, () -> { System.out.println("【所有线程已就位,开始执行下一阶段】"); }); for (int i = 1; i { try { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 准备就绪"); barrier.await(); // 等待其他线程 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 继续执行..."); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }, "线程-" + i).start(); } }}
输出结果大致如下:
线程-1 准备就绪线程-2 准备就绪线程-3 准备就绪线程-4 准备就绪【所有线程已就位,开始执行下一阶段】线程-1 继续执行...线程-2 继续执行...线程-3 继续执行...线程-4 继续执行...
可以看到,每个线程调用 await() 后都会被阻塞,直到第4个线程也调用 await(),此时触发 barrierAction,然后所有线程继续运行。
进阶用法:循环使用与异常处理
CyclicBarrier 的“循环”特性体现在:一旦所有线程通过屏障,它会自动重置状态,可被再次使用。但如果某个线程在等待时被中断或超时,会导致屏障被“打破”,其他线程会收到 BrokenBarrierException。
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你可以通过以下方式避免程序崩溃:
捕获 InterruptedException 和 BrokenBarrierException。 必要时调用 reset() 手动重置屏障(注意:这会使正在等待的线程抛出异常)。
示例:设置超时等待
try { barrier.await(3, TimeUnit.SECONDS);} catch (TimeoutException e) { System.out.println("等待超时,放弃等待");}
这在某些对响应时间敏感的系统中很有用。
适用场景与注意事项
适用场景:
多线程协同计算,如矩阵运算分块处理。 游戏开发中等待所有玩家加载完成。 测试中模拟高并发请求同时发起。
注意事项:
不要让 await() 被不可控异常中断。 避免死锁:确保线程数量和 await() 调用次数匹配。 barrierAction 运行在最后一个到达的线程上,不是独立线程。
基本上就这些。CyclicBarrier 使用简单但功能强大,是实现线程同步协作的重要工具之一。合理使用能有效提升并发程序的协调性和可读性。
以上就是在Java中如何使用CyclicBarrier实现线程屏障_CyclicBarrier操作指南的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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