AQS组件之CyclicBarrier

前面已经介绍了AQS及其两个组件，接下来看看CyclicBarrier这个组件。

一、简介

CyclicBarrier是另一种多线程并发控制使用工具，和CountDownLatch非常类似，他也 可以实现线程间的计数等待，但他的功能要比CountDownLatch更加强大一些。

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，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。

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。

CyclicBarrier 和 CountDownLatch 非常类似，它也可以实现线程间的计数等待，但是它的功能比 CountDownLatch 更加复杂和强大。主要应用场景和 CountDownLatch 类似。

CyclicBarrier强调的是n个线程，大家相互等待，只要有一个没完成，所有人都得等着。

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，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。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。

二、应用场景及使用例子

CyclicBarrier 可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的应用场景。比如我们用一个Excel保存了用户所有银行流水，每个Sheet保存一个帐户近一年的每笔银行流水，现在需要统计用户的日均银行流水，先用多线程处理每个sheet里的银行流水，都执行完之后，得到每个sheet的日均银行流水，最后，再用barrierAction用这些线程的计算结果，计算出整个Excel的日均银行流水。

@Slf4j
public class CyclicBarrierExample2 {
    //公共线程循环调用方法
    //private static CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);
    //使用方法3：在初始化的时候设置runnable，当线程达到屏障时优先执行runnable
    private static CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, () -> {
        log.info("callback is running");
    });

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            final int threadNum = i;
            Thread.sleep(1000);
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    race2(threadNum);
                } catch (Exception e) {
                    log.error("exception", e);
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
    }
    //使用方法1：每个线程都持续等待
    private static void race(int threadNum) throws Exception {
        Thread.sleep(1000);
        log.info("{} is ready", threadNum);
        barrier.await();    //达到设置的线程数之后，才会执行await后面的代码
        log.info("{} continue", threadNum);
    }
    //使用方法2：每个线程只等待一段时间
    private static void race2(int threadNum) throws Exception {
        Thread.sleep(1000);
        log.info("{} is ready", threadNum);
        barrier.await();
        log.info("{} continue", threadNum);
    }
}

运行结果：

17:56:04.793 [pool-1-thread-1] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 0 is ready
17:56:05.793 [pool-1-thread-2] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 1 is ready
17:56:06.793 [pool-1-thread-3] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 2 is ready
17:56:07.798 [pool-1-thread-4] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 3 is ready
17:56:08.800 [pool-1-thread-5] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 4 is ready
17:56:08.801 [pool-1-thread-5] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - callback is running
17:56:08.801 [pool-1-thread-5] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 4 continue
17:56:08.801 [pool-1-thread-1] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 0 continue
17:56:08.801 [pool-1-thread-3] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 2 continue
17:56:08.801 [pool-1-thread-4] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 3 continue
17:56:08.801 [pool-1-thread-2] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 1 continue
17:56:09.801 [pool-1-thread-6] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 5 is ready
17:56:10.806 [pool-1-thread-4] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 6 is ready
17:56:11.809 [pool-1-thread-2] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 7 is ready
17:56:12.812 [pool-1-thread-1] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 8 is ready
17:56:13.819 [pool-1-thread-3] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 9 is ready
17:56:13.819 [pool-1-thread-3] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - callback is running
17:56:13.819 [pool-1-thread-3] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 9 continue
17:56:13.819 [pool-1-thread-6] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 5 continue
17:56:13.819 [pool-1-thread-2] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 7 continue
17:56:13.819 [pool-1-thread-1] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 8 continue
17:56:13.819 [pool-1-thread-4] INFO com.baichen.concurrency.example.aqs.CyclicBarrierExample2 - 6 continue

可以看到当线程数量也就是请求数量达到我们定义的 5 个的时候， await方法之后的方法才被执行。即在最开始定义了屏障拦截的线程数。

另外，CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)，用于在线程到达屏障时，优先执行barrierAction线程，方便处理更复杂的业务场景。如上面“

"callback is running"的输出。

三、CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch是计数器，只能使用一次，而CyclicBarrier的计数器提供reset()方法，可以多次使用。但是我不那么认为它们之间的区别仅仅就是这么简单的一点。我们来从jdk作者设计的目的来看，javadoc是这么描述它们的：

CountDownLatch: A synchronization aid that allows one or more threads to wait until a set of operations being performed in other threads completes.(CountDownLatch: 一个或者多个线程，等待其他多个线程完成某件事情之后才能执行；)

CyclicBarrier : A synchronization aid that allows a set of threads to all wait for each other to reach a common barrier point.(CyclicBarrier : 多个线程互相等待，直到到达同一个同步点，再继续一起执行。)

对于CountDownLatch来说，重点是“一个线程（多个线程）等待”，而其他的N个线程在完成“某件事情”之后，可以终止，也可以等待。而对于CyclicBarrier，重点是多个线程，在任意一个线程没有完成，所有的线程都必须等待。

CountDownLatch是计数器，线程完成一个记录一个，只不过计数不是递增而是递减，而CyclicBarrier更像是一个阀门，需要所有线程都到达，阀门才能打开，然后继续执行。

CyclicBarrier和CountDownLatch的区别这部分内容参考了如下两篇文章：

• https://blog.csdn.net/u010185262/article/details/54692886

• https://blog.csdn.net/tolcf/article/details/50925145?utm_source=blogxgwz0

参照：https://blog.csdn.net/jesonjoke/article/details/80054133

https://blog.csdn.net/xlgen157387/article/details/78218736