CyclicBarrier是Java中用于多线程在屏障点同步的工具,当指定数量的线程都调用await()后,所有线程继续执行,且支持重复使用。

在Java并发编程中,CyclicBarrier 是一种同步辅助工具,用于让一组线程彼此等待,直到所有线程都到达某个公共的屏障点后再继续执行。它特别适用于多线程协作完成阶段性任务的场景,比如并行计算中的各个线程需要在每一步完成后同步一次。
什么是CyclicBarrier
CyclicBarrier 字面意思是“可循环使用的屏障”。它允许指定数量的线程在执行过程中互相等待,直到最后一个线程到达屏障点,所有被阻塞的线程才会同时继续执行。与 CountDownLatch 不同的是,CyclicBarrier 在被触发后可以被重置并重复使用。
构造方法如下:
CyclicBarrier(int parties)
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
其中:
– parties 表示需要等待的线程数量。
– barrierAction 是一个可选的 Runnable 任务,它会在所有线程到达屏障后、任何线程继续执行前运行,通常用于汇总操作或日志记录。
基本使用示例
下面是一个简单的例子,模拟4个线程进行任务处理,在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(“所有线程已准备就绪,开始执行下一阶段!”);
});
for (int i = 1; i <= threadCount; i++) {
new Thread(() -> {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” 正在准备…”);
Thread.sleep((long)(Math.random() * 3000)); // 模拟准备耗时
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” 准备完成,等待其他线程…”);
barrier.await(); // 等待其他线程
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” 继续执行后续任务。”);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}).start();
}
}}
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Thread-0 正在准备…
Thread-1 正在准备…
Thread-2 正在准备…
Thread-3 正在准备…
Thread-2 准备完成,等待其他线程…
Thread-1 准备完成,等待其他线程…
Thread-0 准备完成,等待其他线程…
Thread-3 准备完成,等待其他线程…
所有线程已准备就绪,开始执行下一阶段!
Thread-3 继续执行后续任务。
Thread-0 继续执行后续任务。
Thread-1 继续执行后续任务。
Thread-2 继续执行后续任务。
await方法的行为与异常处理
调用 barrier.await() 会使当前线程阻塞,直到所有线程都调用了 await 或发生中断/超时。
如果线程被中断,会抛出 InterruptedException。如果等待过程中出现异常或超时,会抛出 BrokenBarrierException。一旦屏障被打破(broken),所有后续的 await 调用都会立即抛出 BrokenBarrierException。
可通过 isBroken() 方法检查屏障是否已被破坏。
重复使用CyclicBarrier
与 CountDownLatch 不同,CyclicBarrier 支持重复使用。当所有线程通过屏障后,屏障会自动重置。例如可用于周期性任务的同步:
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3);
Runnable task = () -> {
for (int i = 0; i < 3; i++) {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ” 执行第 ” + (i+1) + ” 阶段工作”);
Thread.sleep(1000);
barrier.await(); // 每阶段同步一次
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
};
三个线程将分三个阶段协同执行,每个阶段结束后才进入下一阶段。
基本上就这些。CyclicBarrier 提供了一种简洁高效的线程协调方式,适合多线程分阶段同步的场景,掌握其使用能有效提升并发程序的可控性和可读性。
以上就是在Java中如何使用CyclicBarrier协调线程执行_CyclicBarrier并发控制方法的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!
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