什么是 Java 的 CyclicBarrier(代码示例)

本文主要是介绍什么是 Java 的 CyclicBarrier(代码示例)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

《什么是Java的CyclicBarrier(代码示例)》CyclicBarrier是多线程协同的利器,适合需要多次同步的场景,本文通过代码示例讲解什么是Java的CyclicBarrier,感...

你的回答（口语化，面试场景）
面试官：什么是 Java 的 CyclicBarrier？
你：
好的，我来举个例子说明。比如一个游戏需要5个玩家全部准备就绪才能开始，这时候可以用 CyclChina编程icBarrier。

核心作用
CyclicBarrier 让一组线程互相等待，直到所有线程都到达屏障点（Barrier），再一起继续执行。它像一道关卡，必须等所有线程到齐才能放行。

核心特性

php

可重复使用：所有线程通过屏障后，CyclicBarrier 会自动重置（比如玩家结束一局后，可以开始下一局）。
支持回调：可以设置一个回调任务（Runnable），在所有线程到达屏障后触发（比如发游戏开始的广播）。

使用场景

分阶段任务：多线程分批次处理数据，等待所有线程完成第一阶段后，再统一进入第二阶段。
压测模拟：模拟1000个用户同时发起请求（等所有线程就绪后同时触发）。
分布式协同：多个微服务节点完成初始化后，同时对外提供服务。

代码示例

// 3个线程互相等待，全部到达后执行回调  
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> {  
    System.out.println("所有玩家已就位，游戏开始！");  
});  
// 玩家线程  
executor.submit(() -> {  
    System.outwYWRlThSd.println("玩家A准备完成");  
    barrier.await();  // 等待其他玩家  
    System.out.println("玩家A开始游戏");  
});  
// 类似地提交玩家B、C的线程

对比 CountDownLatch

重置能力：CyclicBarrier 可重复用，CountDownLatch 只能一次性。
触发角色：CyclicBarrier 是线程互相等待，CountDownLatch 是主线程等待子线程。

预测面试官可能的追问及回答
追问1：如果某个线程在 await() 时被中断了，会发生什么？
回答：

被中断的线程会抛出 InterruptedException，同时其他等待的线程会收到 BrokenBarrierException，屏障会失效。
需要调用 reset() 重置屏障后才能继续使用。

追问2：CyclicBarrier 底层是如何实现的？
回答：

基于 ReentrantLock 和 Condition。
- 内部维护一个计数器，线程调用 await() 时计数器减1。
- 当计数器归零时，触发回调任务，并唤醒所有等待线程。

知识框架与底层原理补充

核心机制
| 组件 | 作用 |
|---------------------|-------------------------------------------------------------------------|
| 屏障点（Barrier） | 线程必须等待其他线程到达的位置。 |
| Generation | 记录当前屏障的状态（是否已破坏），支持重置后复用。 |
| 回调任务 | 可选的 Runnable，由最后一个到达屏障的线程执行。 |

源码级实现逻辑

初始化：设置参与线程数（parties）和回调任务。

await() 流程：

获取锁（ReentrantLock），检查屏障是否已破坏（Broken）。
减少剩余计数（count），若 count == 0，执行回调并唤醒所有线程。
若未归零，线程通过 Condition.await() 进入等待队列。

使用注意事项

获取锁（ReentrantLock），检查屏障是否已破坏（Broken）。
减少剩余计数（count），若 count == 0，执行回调并唤醒所有线程。
若未归零，线程通过 Condition.await() 进入等待队列。

实战案例

场景：电商大促时，统计各区域销量并汇总。
方案：

创建 CyclicBarrier，线程数与区域数相同。

每个线程计算一个区域的销量，完成后调用 await()。

所有线程到达后，触发回调任务汇总总销量。

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(4, () -> {  
    System.out.println("全部区域销量计算完成，总销量：" + total);  
});  
// 4个区域计算线程  
phpfor (int i = 0; i < 4; i++) {  
python    executor.submit(() -> {  
        calculateRegionSales();  
        barrier.await();  
    });  
}