CyclicBarrier 使用案例详解

标签：java thread util 案例详解小朋友 CyclicBarrier pool

CyclicBarrier 概念：

CyclicBarrier 字面意思是环栅栏，是 JUC 下的一个并发工具，跟 CountDownLatch 很相似，都可以使线程先等待然后再执行，但是它的功能比 CountDownLatch 更加复杂和强大， CountDownLatch 是一个或者多个线程等待另外一批线程执行完毕后，在接着执行，而 CyclicBarrier 是等待一批线程到达某个状态之后再同时开始执行，回环的意思是当所有的线程被释放后，CyclicBarrier 可以被重启，也就是可以重复使用。

CyclicBarrier 的场景示意图：
在这里插入图片描述

知识储备传送门：

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CyclicBarrier 使用场景一：

CyclicBarrier 可以用于多线程计算数据后，最后合并计算结果的场景，例如现在需要计算 5 个人的月平均工资，可以启动 5 个线程，分别计算每个人的工资，最后再对计算结果进行求和求平均，得出最后结果。

代码如下：

public class CyclicBarrierDemo {

    private ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<String, Integer>();

    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5);


    public void avgScore() throws InterruptedException {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            executorService.execute(() -> {
                //获取工人的工资
                int score = (int) (Math.random() * 3000 + 5000);
                map.put(Thread.currentThread().getName(), score);
                System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                        + "的成工资为：" + score);
                try {
                    //执行完运行 await 等待所有学生平均成绩都计算完毕工人的工资都计算完毕
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }

        Thread.sleep(2000);
        if (cyclicBarrier.getNumberWaiting() == 0) {
            int result = 0;
            Set<String> set = map.keySet();
            for (String s : set) {
                result += map.get(s);
            }
            System.out.println("五位工人的平均工资为:" + (result / 5) + "元");

        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierDemo cyclicBarrierDemo = new CyclicBarrierDemo();
        cyclicBarrierDemo.avgScore();
    }

}

执行结果：

pool-1-thread-3的成工资为：5493
pool-1-thread-1的成工资为：7293
pool-1-thread-4的成工资为：5127
pool-1-thread-2的成工资为：7665
pool-1-thread-5的成工资为：7617
五位工人的平均工资为:6639元

结果和预期一致，当然该场景使用 CountDownLatch 会更容易实现。

CyclicBarrier 使用场景二：

CyclicBarrier 是回环栅栏，可以实现让一组线程进行阻塞，直到某个屏障点的时候，再同时执行，这十分契合等待到什么状态后同时运行，例如坐车要等大家到齐了才开始吃饭。

public class CyclicBarrierTest {

    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(6);


    /**
     * @Description: 幼儿园春游 坐车只有当小朋友们到齐了 才开车出发
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/6 17:26
     */
    public void takeCar() throws InterruptedException {
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    long starTime = System.currentTimeMillis();
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    cyclicBarrier.await();
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                            + "已经达到座位等待开车,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }


    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierTest cyclicBarrierTest = new CyclicBarrierTest();
        cyclicBarrierTest.takeCar();
    }

}

执行结果：

小朋友pool-1-thread-1已经达到座位等待开车,等待时间为:4033
小朋友pool-1-thread-4已经达到座位等待开车,等待时间为:1007
小朋友pool-1-thread-3已经达到座位等待开车,等待时间为:2013
小朋友pool-1-thread-2已经达到座位等待开车,等待时间为:3019
小朋友pool-1-thread-5已经达到座位等待开车,等待时间为:1

根据结果可以看到是都所有小朋友都到齐了，才开始开车，且每个小朋友等待的时间都不一样。

CyclicBarrier 使用场景三：

重复使用 CyclicBarrier，重复使用是 CyclicBarrier 的特色，这个是 CountDownLatch 不具备的，我们接着上面的案例演示一下重复使用的案例，小朋友们出游到达动物园后要一起入园，但是小朋友们各自下车的速度不一致，要等大家都到了动物园门口后一起入园。

public class CyclicBarrierTest {

    //执行任务的定长线程池
    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    //创建 CyclicBarrier
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);

    /**
     * @Description: 幼儿园春游 坐车只有当小朋友们到齐了 才开车出发
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/6 17:26
     */
    public void takeCar() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    long starTime = System.currentTimeMillis();
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    cyclicBarrier.await();
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                            + "已经达到座位等待开车,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }

    /**
     * @Description: 入园
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/6 17:55
     */
    public void admission() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友下车需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    long starTime = System.currentTimeMillis();
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    cyclicBarrier.await();
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                            + "已经达到达到动物园门口,等待其他小朋友的到来，等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierTest cyclicBarrierTest = new CyclicBarrierTest();
        //等待坐车去动物园
        cyclicBarrierTest.takeCar();
        //等待下车进入动物园
        cyclicBarrierTest.admission();
    }

}

执行结果：

小朋友pool-1-thread-5已经达到座位等待开车,等待时间为:0
小朋友pool-1-thread-4已经达到座位等待开车,等待时间为:1005
小朋友pool-1-thread-3已经达到座位等待开车,等待时间为:2012
小朋友pool-1-thread-2已经达到座位等待开车,等待时间为:3017
小朋友pool-1-thread-1已经达到座位等待开车,等待时间为:4018
小朋友pool-1-thread-10已经达到达到动物园门口,等待其他小朋友的到来，等待时间为:0
小朋友pool-1-thread-8已经达到达到动物园门口,等待其他小朋友的到来，等待时间为:2009
小朋友pool-1-thread-7已经达到达到动物园门口,等待其他小朋友的到来，等待时间为:3016
小朋友pool-1-thread-6已经达到达到动物园门口,等待其他小朋友的到来，等待时间为:4020
小朋友pool-1-thread-9已经达到达到动物园门口,等待其他小朋友的到来，等待时间为:1005

执行结果分析：
根据代码可以知道我们只创建了一次 CyclicBarrier，先利用 CyclicBarrier 保证了所有小朋友都到了再发车，接着还是使用这个 CyclicBarrier 保证所有的小朋友到了动物园门口后再入园，显然这个过程中我们两次使用了 CyclicBarrier，但是我们只创建了一次 CyclicBarrier，证明了 CyclicBarrier 是可以复用的。

CyclicBarrier 使用场景四：

我们常常还有最后一个到了做点什么才开始下一步动作，比如小朋友都到了，我们清点一下人数后，邀请最后到的小朋友给大家表演一个节目啥的，日常生活中也比较多这样的场景，也可以使用 CyclicBarrier 实现，案例代码如下。

public class CyclicBarrierTest {

    //执行任务的定长线程池
    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    //创建 CyclicBarrier
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5, () -> {
        //最后一个到的线程执行的操作
        //本案例我们假设最后一个到的小朋友 给所有人表演一个节目 花费3 秒钟
        try {
            Thread.sleep(3000);
            System.out.println("因为" + Thread.currentThread().getName() + "最后到我给大家表演一个节目");
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    });

    /**
     * @Description: 幼儿园春游 坐车只有当小朋友们到齐了 才开车出发
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/6 17:26
     */
    public void takeCar() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            executorService.execute(() -> {
                try {
                    long starTime = System.currentTimeMillis();
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    cyclicBarrier.await();
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                            + "已经达到座位等待开车,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
    }

   
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierTest cyclicBarrierTest = new CyclicBarrierTest();
        //等待坐车去动物园
        cyclicBarrierTest.takeCar();
    }

}

执行结果：

因为pool-1-thread-5最后到我给大家表演一个节目
小朋友pool-1-thread-5已经达到座位等待开车,等待时间为:3000
小朋友pool-1-thread-1已经达到座位等待开车,等待时间为:7020
小朋友pool-1-thread-2已经达到座位等待开车,等待时间为:6014
小朋友pool-1-thread-4已经达到座位等待开车,等待时间为:4005
小朋友pool-1-thread-3已经达到座位等待开车,等待时间为:5007

执行结果分析：
最后一个小朋友到了之后，还等了 3 秒钟，才开车出发，也做到了让最后一个小朋友表演节目的效果，和我们预想一致。

CyclicBarrier 使用场景五：

等待同时执行的线程，如果有一个被打断了会有什么情况发生？

package com.zt.dc.portal.admin.web.component;

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

/**
 * @ClassName： CyclicBarrierTest
 * @Author: zhangyong
 * @Date: 2024/4/6 16:10
 * @Description:
 */
public class CyclicBarrierTest2 {

    //执行任务的定长线程池
    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    //创建 CyclicBarrier
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);

    /**
     * @Description: 幼儿园春游 坐车只有当小朋友们到齐了 才开车出发
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/6 17:26
     */
    public void takeCar() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            int finalI = i;
            executorService.execute(() -> {
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                if (finalI == 2) {
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "临时有事不来了哈");
                    Thread.currentThread().interrupt();
                }
                try {
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "到了在等待");
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                        + "已经达到座位等待开车,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));


            });
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierTest2 cyclicBarrierTest = new CyclicBarrierTest2();
        //等待坐车去动物园
        cyclicBarrierTest.takeCar();
    }

}

执行结果：

小朋友pool-1-thread-1到了在等待
小朋友pool-1-thread-2到了在等待
小朋友pool-1-thread-3临时有事不来了哈
小朋友pool-1-thread-3到了在等待
小朋友pool-1-thread-3已经达到座位等待开车,等待时间为:1
小朋友pool-1-thread-1已经达到座位等待开车,等待时间为:2014
小朋友pool-1-thread-2已经达到座位等待开车,等待时间为:1007
java.lang.InterruptedException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:211)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest2.lambda$takeCar$0(CyclicBarrierTest2.java:42)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest2.lambda$takeCar$0(CyclicBarrierTest2.java:42)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest2.lambda$takeCar$0(CyclicBarrierTest2.java:42)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
小朋友pool-1-thread-4到了在等待
小朋友pool-1-thread-4已经达到座位等待开车,等待时间为:0
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest2.lambda$takeCar$0(CyclicBarrierTest2.java:42)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
小朋友pool-1-thread-5到了在等待
小朋友pool-1-thread-5已经达到座位等待开车,等待时间为:0
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest2.lambda$takeCar$0(CyclicBarrierTest2.java:42)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

执行结果分析：

我们发现本来 pool-1-thread-1、pool-1-thread-2 开始是正常等待，当 pool-1-thread-3 小朋友临时不来之后，中断了线程之后， pool-1-thread-3 就直接不等待了，然后发现本来在等待的 pool-1-thread-1、pool-1-thread-2 也都不再等待，直接开始了，后面来的 pool-1-thread-4、pool-1-thread-5 更是直接开始了，也就是说一个线程把规则破坏了（中断之后），其他线程不会继续按找规则等待，中断的线程会触发 InterruptedException 异常，然后继续往下执行，而其他的线程也会触发 BrokenBarrierException 异常，然后也跳过等待继续执行了。

CyclicBarrier 使用场景六：

多个任务在等待如果有一个任务等待超时了，会发生什么情况呢？

public class CyclicBarrierTest3 {

    //执行任务的定长线程池
    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    //创建 CyclicBarrier
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);

    /**
     * @Description: 幼儿园春游 动物园安排了下午茶 本来是所有小朋友到齐了才能开吃
     * 但是有个小朋友等不及了 只等了1秒钟就开吃了 其他小朋友会发生什么情况呢
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/7 17:26
     */
    public void afternoonTea() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            int finalI = i;
            executorService.execute(() -> {
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                try {
                if (finalI == 2) {
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "只愿意等等待1秒钟");
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行 这里我只想等待 1 秒钟
                    cyclicBarrier.await(1, TimeUnit.SECONDS);
                }else{
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "到了在等待");
                    cyclicBarrier.await();
                }

                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException | TimeoutException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                        + "已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));

            });
        }
    }


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierTest3 cyclicBarrierTest = new CyclicBarrierTest3();
        //逛动物园累了安排了下午茶
        cyclicBarrierTest.afternoonTea();
    }

}

执行结果：

小朋友pool-1-thread-1到了在等待
小朋友pool-1-thread-2到了在等待
小朋友pool-1-thread-3只愿意等等待1秒钟
小朋友pool-1-thread-4到了在等待
小朋友pool-1-thread-3已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:1005
小朋友pool-1-thread-2已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:2012
小朋友pool-1-thread-4已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:1
小朋友pool-1-thread-1已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:3015
java.util.concurrent.TimeoutException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:257)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest3.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest3.java:37)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest3.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest3.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest3.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest3.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest3.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest3.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
小朋友pool-1-thread-5到了在等待
小朋友pool-1-thread-5已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:1
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest3.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest3.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

执行结果分析：

我们发现 pool-1-thread-1、pool-1-thread-2 到了是正常等待的状态，此时 pool-1-thread-3 到了，说我只愿意等 1 秒钟，如果大家没到齐我就先开始吃了，结果 pool-1-thread-3 开吃之后，pool-1-thread-1、pool-1-thread-2 也直接开吃了，然后 pool-1-thread-4、pool-1-thread-5 到了之后也是直接开吃了，这和前面的中断的案例很像，就是等待时间到了，不管你们是否到齐了我就直接开始，这同样是破坏了规则，既然你破坏了规则，那大家也都不遵守规则了，等待超时的线程会抛出 TimeoutException 异常，其他线程会继续执行任务并抛出 BrokenBarrierException 异常。

CyclicBarrier 使用场景七：

文章开头我们就提到了 CyclicBarrier 可以被重启，也就是可以重复使用，本案例我们演示重复使用的场景。

public class CyclicBarrierTest4 {

    //执行任务的定长线程池
    private ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(10);

    //创建 CyclicBarrier
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);

    /**
     * @Description: 幼儿园春游 动物园安排了下午茶 本来是所有小朋友到齐了才能开吃
     * 但是有个小朋友等不及了 只等了1秒钟就开吃了 其他小朋友会发生什么情况呢
     * @Param:
     * @return:
     * @Date: 2024/4/7 17:26
     */
    public void afternoonTea() throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            int finalI = i;
            executorService.execute(() -> {
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                try {
                    if (finalI == 2) {
                        System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "只愿意等等待1秒钟");
                        //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行 这里我只想等待 1 秒钟
                        cyclicBarrier.await(1, TimeUnit.SECONDS);
                    } else {
                        //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                        System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "到了在等待");
                        cyclicBarrier.await();
                    }
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException | TimeoutException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                        + "已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));
            });
        }
        Thread.sleep(8000);
        //重置 CyclicBarrier  在模拟重新开始下午茶
        cyclicBarrier.reset();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //假设小朋友过来需要消耗的时间
            Thread.sleep(1000);
            executorService.execute(() -> {
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                try {
                    //执行完运行 await 要等待所有人都到达 await 才可以继续执行
                    System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName() + "到了在等待");
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println("小朋友" + Thread.currentThread().getName()
                        + "已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:" + (System.currentTimeMillis() - starTime));
            });
        }
    }


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        CyclicBarrierTest4 cyclicBarrierTest = new CyclicBarrierTest4();
        //逛动物园累了安排了下午茶
        cyclicBarrierTest.afternoonTea();
    }

}

执行结果：

小朋友pool-1-thread-1到了在等待
小朋友pool-1-thread-2到了在等待
小朋友pool-1-thread-3只愿意等等待1秒钟
小朋友pool-1-thread-4到了在等待
小朋友pool-1-thread-3已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:1011
小朋友pool-1-thread-1已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:3033
小朋友pool-1-thread-2已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:2018
小朋友pool-1-thread-4已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:1
java.util.concurrent.TimeoutException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:257)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest4.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest4.java:37)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest4.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest4.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest4.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest4.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest4.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest4.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
小朋友pool-1-thread-5到了在等待
小朋友pool-1-thread-5已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:0
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
	at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
	at com.zt.dc.portal.admin.web.component.CyclicBarrierTest4.lambda$afternoonTea$0(CyclicBarrierTest4.java:41)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor.runWorker(ThreadPoolExecutor.java:1142)
	at java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor$Worker.run(ThreadPoolExecutor.java:617)
	at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
小朋友pool-1-thread-6到了在等待
小朋友pool-1-thread-7到了在等待
小朋友pool-1-thread-8到了在等待
小朋友pool-1-thread-9到了在等待
小朋友pool-1-thread-10到了在等待
小朋友pool-1-thread-10已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:0
小朋友pool-1-thread-6已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:4021
小朋友pool-1-thread-7已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:3014
小朋友pool-1-thread-8已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:2012
小朋友pool-1-thread-9已经达到座位等待开吃下午茶,等待时间为:1009

执行结果分析：

我们看到第一次吃下午茶，因为某个调皮的小朋友先开始吃（打破规则）了，导致大家没能够同时开始吃下午茶，重新再吃一吃的时候，这次终于是一起开始吃下午茶了，我们在这之间什么也没有做，只是只是调用了 cyclicBarrier.reset() 方法，也就是重置了 CyclicBarrier ，就可以继续按照规则进行下去了，这验证了 CyclicBarrier 的可重用性。

本文举例演示了 CyclicBarrier 的应用场景，结合对 CountDownLatch 的理解，我们总结一下CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别。

CyclicBarrier 和 CountDownLatch 的区别？

计数器递减方式不同：CyclicBarrier 递减为0 后，会触发一次操作，然后计数器会重新初始化，CountDownLatch 计数器递减为 0 后，也会触发一次操作，但是计数器无法进行初始化了。
等待方式不同：CyclicBarrier 是线程之间相互等待，等所有线程到达一个屏障点之后，再同时执行下一个操作，CountDownLatch 是一组线程等待另外一组线程执行完了，再继续执行。
是否可重用不同：CyclicBarrier 是可以重用的，CountDownLatch 不可重用。
计数器意义不同：CyclicBarrier 的计数器数值表示需要等待的线程数量，CountDownLatch 计数器的数值表示需要等待的事件数量。

如有错误的地方欢迎指出纠正。

标签：java,thread,util,案例,详解,小朋友,CyclicBarrier,pool
From： https://blog.csdn.net/weixin_42118323/article/details/137464940

CyclicBarrier 使用案例详解

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