深度解析CyclicBarrier：多线程同步神器

"这篇文章主要讲解了Java中的线程同步器CyclicBarrier，它是一个可重用的屏障，相比CountDownLatch有更强的复用性。文章通过实例和源码分析来阐述CyclicBarrier的工作原理和使用方法。" 在多线程编程中，线程同步是必不可少的一部分，用于协调多个线程间的协作，确保它们按照特定顺序或同时执行某些操作。CyclicBarrier是Java并发包`java.util.concurrent`中的一种同步工具类，它的主要功能是让一组线程等待其他线程到达某个屏障点后一起继续执行。与CountDownLatch不同，CyclicBarrier可以被多次重用，这意味着当所有线程都到达屏障点后，屏障会被重置，允许下一轮的同步操作。 **两个例子** 1. **CyclicBarrier实现一次线程同步**：在以下代码示例中，`CyclicBarrier`的构造函数接收一个参数，表示需要同步的线程数量。当两个线程（Thread1和Thread2）都调用`barrier.await()`并等待时，它们会阻塞直到另一个线程也完成等待。当两个线程都完成其任务（`doSomething`）并调用`await()`后，它们会同时解除阻塞，继续执行后续的代码（"Thread1end" 和 "Thread2end"`）。这样，就可以确保两个线程都在同一时刻执行特定的操作。 ```java ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2); CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(2); pool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Thread1start"); //doSomething barrier.await(); System.out.println("Thread1end"); } }); pool.submit(new Runnable() { @Override public void run() { System.out.println("Thread2start"); //doSometing barrier.await(); System.out.println("Thread2end"); } }); ``` **CyclicBarrier源码分析** CyclicBarrier的工作机制依赖于内部的`栅栏计数器`和`屏障行动`（可选）。`栅栏计数器`记录当前等待线程的数量，当所有线程都到达屏障点时，计数器归零，触发屏障事件。`屏障行动`是一个可选的Runnable对象，当所有线程都到达屏障点时，该行动会被执行。 - **初始化**：在创建CyclicBarrier时，用户可以指定等待线程的数量以及一个可选的`Runnable`对象作为屏障行动。 - **await方法**：调用`await`方法的线程将被阻塞，直到计数器归零。如果最后一个到达的线程还设置了屏障行动，那么在所有线程都到达之前，该行动不会被执行。 - **dowait方法**：这是`await`方法的内部实现，负责处理计数器的递减和等待状态的管理。 **应用场景** CyclicBarrier常用于多个线程需要共享数据或共同完成某个任务的场景，例如分布式计算中的任务分区，每个线程处理一部分数据，然后在所有数据处理完后进行汇总。另外，它也可以用于游戏中的场景加载，所有玩家都必须等待所有玩家加载完毕才能开始游戏。 CyclicBarrier是一个强大的同步工具，它允许开发者精确控制线程间的协作，提高多线程程序的效率和正确性。了解并熟练使用CyclicBarrier是Java并发编程中的重要技能。