同步屏障CyclicBarrier

一、简介和CyclicBarrier(int parties)

CyclicBarrier的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开启，所有被屏障拦截的线程才会继续运行。

CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties)。其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await()方法告诉CyclicBarrier，我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。

实例代码如下：

import java.util.concurrent.*;

public class CyclicBarrierTest {
	static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);
	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					c.await();
				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
				}
				System.out.println(1);
			}
		}).start();

		try {
			c.await();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(2);
	}
}

因为主线程和子线程的调度是由CPU决定的，两个线程都有可能先执行，所有会产生两种输出。

若将new CyclicBarrier(2)修改成new CyclicBarrier(3)，则主线程和子线程会永远等待，因为没有第三个线程执行await()方法，即没有第三个线程到达屏障，所以之前到达屏障的两个线程都不会继续执行。

二、CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)，用于在线程到达屏障时，优先执行barrierAction，方便处理更为复杂的业务场景。

代码如下：

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest2 {
	static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2, new A());
	
	public static void main(String[] args) {
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					c.await();
				} catch (Exception e) {
				}
				System.out.println(1);
			}
		}).start();
		try {
			c.await();
		} catch (Exception e) {
		}
		System.out.println(2);
	}

	static class A implements Runnable {
		@Override
		public void run() {
			try {
				Thread.sleep(100);
			} catch (Exception e) {
			}
			System.out.println(3);
		}
	}
}

因为CyclicBarrier设置了拦截线程的数量是2，所以必须等代码中的第一个线程和线程A都执行完成后，才会继续执行主线程，然后输出2，所以代码执行后的输出如下：

3
1
2

三、CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch的计数器只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器可以使用reset()方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景。例如，若计算发生错误，可以重置计数器，并让线程重新执行一次

CyclicBarrier还可以提供其他有用的方法，比如

getNumberWaiting()方法可以获取CyclicBarrier阻塞的线程数量。

isBroken()方法用来了解阻塞的线程是否被中断。

代码如下：

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest3 {
	static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);
	public static void main(String[] args) 
			throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
		Thread thread = new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				try {
					c.await();
				} catch (Exception e) {
				}
			}
		});
		thread.start();
		thread.interrupt();
		try {
			c.await();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(c.isBroken());
		}
	}
}

输出结果：

true