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Java并发编程利器CyclicBarrier:从使用到源码深度解析,掌握多线程同步的艺术

引言

在多线程编程中,你是否遇到过这样的需求?

  • 多线程分阶段处理数据,每个阶段完成后等待其他线程

  • 并行计算任务需要多次同步汇总结果

  • 模拟高并发场景下多个线程同时触发操作

CyclicBarrier(循环屏障)正是解决这类问题的神器!与CountDownLatch不同,它支持重复使用和自定义屏障动作,但许多开发者对其底层原理和进阶用法一知半解。本文将通过多个实战案例和源码解析,带你彻底掌握这一核心工具!

一、CyclicBarrier核心原理

1.1 核心设计思想
  • 屏障机制:指定线程数(parties),当线程调用await()时计数减1并等待,直到所有线程到达屏障后继续执行。

  • 可重用性:屏障被触发后自动重置,可重复使用(通过Generation实现)。

  • 屏障动作:所有线程到达屏障后,可执行指定Runnable(由最后一个到达的线程执行)。

1.2 与CountDownLatch的对比
特性CyclicBarrierCountDownLatch
重置能力支持循环使用一次性使用
触发方式由等待线程自身触发由外部线程调用countDown()
屏障动作支持自定义Runnable不支持

二、基础使用与实战案例

2.1 多线程分阶段处理数据
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;  
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;  public class StageProcessingDemo {  public static void main(String[] args) {  int workerCount = 3;  CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(workerCount, () ->  System.out.println("所有线程完成本阶段处理,进入下一阶段!")  );  for (int i = 0; i < workerCount; i++) {  new Thread(() -> {  try {  System.out.prin

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