Java CyclicBarrier深度解析：多线程协作与可重用同步机制

Java CyclicBarrier类是Java并发编程中的一种同步辅助工具，用于协调一组固定大小的线程执行任务。它定义了一个“公共屏障点”，当所有线程到达这个点时，它们会一起暂停，然后按照指定的顺序继续执行。Cyclic Barrier的特点在于，它可以被重复使用，即在所有线程完成一次“屏障”后，它不会失效，可以再次被调用。 在使用CyclicBarrier时，有以下几个关键概念： 1. **创建屏障**: 当创建CyclicBarrier时，需要指定线程的数量（即屏障点的参与者数量）以及一个可选的屏障操作（Runnable）。这个Runnable会在最后一个线程到达屏障点后执行，但在此之前，所有线程都会保持阻塞状态，直到屏障操作完成后继续执行。 2. **屏障实例化**: 示例中的`Solver`类中，通过`CyclicBarrier`创建了一个屏障，其参数是矩阵的行数`N`。`Solver`对象还维护了一个`Worker`类的数组，每个`Worker`线程负责处理矩阵的一行。在`Worker`类的`run`方法中，当线程处理完一行后，会尝试调用`barrier.await()`来达到屏障点，如果遇到`InterruptedException`或`BrokenBarrierException`会被捕获并结束。 3. **线程协作**: 所有`Worker`线程在处理完各自的任务后，会在屏障处等待，形成一个同步点。当最后一个线程完成时，屏障操作`Runnable`开始执行，通常用于合并数据或者进行其他需要所有线程协同完成的任务。 4. **循环使用**: 因为它是循环使用的，一旦屏障操作完成后，线程组会回到初始状态，再次准备迎接下一轮的“屏障”。这就使得CyclicBarrier在需要多轮迭代的并行任务中非常有用，如迭代式计算、数据处理等场景。 5. **异常处理**: 在使用过程中，需要处理可能出现的异常，如`InterruptedException`表示中断请求，而`BrokenBarrierException`可能是因为线程没有正确地调用`await()`导致的。这些异常应该被捕获并适当地处理。 Java CyclicBarrier是一种强大的工具，能够有效地控制多线程程序的执行流程，确保所有线程在特定条件下协同工作。通过合理利用，可以在并行计算中实现高效且有序的执行。