`CyclicBarrier` 是 Java 中的一个同步辅助工具类，它允许一组线程相互等待，直到所有线程都达到了某个公共屏障点（barrier point）

`CyclicBarrier` 是 Java 中的一个同步辅助工具类，它允许一组线程相互等待，直到所有线程都达到了某个公共屏障点（barrier point）。当所有线程都到达屏障点时，它们可以继续执行后续操作。`CyclicBarrier` 的特点是可以重复使用，即当一组线程都到达屏障点并释放后，可以再次使用同一个 `CyclicBarrier` 对象来等待下一组线程。

### 场景描述
假设我们有一个任务，需要多个线程共同完成，这些线程各自执行一部分工作，但必须在所有线程都完成自己的部分工作后，才能一起执行下一步。例如，一个团队需要完成多个独立的数据分析任务，但最终的报告需要在所有数据都分析完成后才能生成。

### 步骤

1. **初始化 CyclicBarrier**:
   创建一个 `CyclicBarrier` 对象，并设置一个参数，表示需要等待的线程数量。

   ```java
   int numberOfThreads = 5; // 假设有5个线程
   CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(numberOfThreads);
   ```

2. **创建并启动线程**:
   为每个任务创建一个线程，这些线程将执行各自的任务。

   ```java
   for (int i = 0; i < numberOfThreads; i++) {
       new Thread(new TaskRunner(i, barrier)).start();
   }
   ```

3. **定义任务**:
   实现 `TaskRunner` 线程任务，用于执行特定的任务，并在完成后等待其他线程。

   ```java
   class TaskRunner implements Runnable {
       private final int taskNumber;
       private final CyclicBarrier barrier;

       public TaskRunner(int taskNumber, CyclicBarrier barrier) {
           this.taskNumber = taskNumber;
           this.barrier = barrier;
       }

       @Override
       public void run() {
           try {
               System.out.println("Task " + taskNumber + " is running.");
               // 执行任务
               // 模拟任务执行时间
               Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
               System.out.println("Task " + taskNumber + " is completed.");
               // 等待其他线程完成
               barrier.await();
               // 所有线程都到达屏障点后执行的代码
               System.out.println("All tasks completed, proceeding to next step for task " + taskNumber);
           } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
               Thread.currentThread().interrupt();
               System.out.println("Task " + taskNumber + " was interrupted or barrier was broken.");
           }
       }
   }
   ```

4. **等待所有线程完成**:
   每个线程在完成自己的任务后调用 `barrier.await()` 方法，这将导致它们在屏障点等待，直到所有线程都到达该点。

5. **执行后续操作**:
   一旦所有线程都到达屏障点，`barrier.await()` 方法将返回，所有线程将同时继续执行后续操作。

### 分析
在这个案例中，`CyclicBarrier` 用于同步多个线程，确保它们在继续执行下一步之前都完成了自己的任务。每个线程在完成自己的任务后会等待其他线程，直到所有线程都到达屏障点。这保证了所有任务的协调完成。

使用 `CyclicBarrier` 的优点是它可以重复使用，这意味着一旦当前的屏障点被释放，可以立即重置 `CyclicBarrier` 的计数器，以便在下一次使用。这使得 `CyclicBarrier` 成为处理需要重复同步的循环任务的理想选择。

需要注意的是，`barrier.await()` 方法可能会抛出 `InterruptedException` 和 `BrokenBarrierException` 异常，因此需要适当处理这些异常。此外，如果 `CyclicBarrier` 被破坏（例如，由于线程中断或异常），则需要重新创建它。
 

原文地址：https://blog.csdn.net/xintai1999/article/details/140306567

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