并发工具类（二）同步屏障CyclicBarrier

简介

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。

实例代码如下：

[code lang=”java”]
public class CyclicBarrierTest {

static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);

public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {
try {
c.await();
} catch (Exception e) {

}
System.out.println(1);
}
}).start();

try {
c.await();
} catch (Exception e) {

}
System.out.println(2);
}
}
[/code]

输出

[code lang=”java”]
2
1
[/code]

或者输出

[code lang=”java”]
1
2
[/code]

如果把new CyclicBarrier(2)修改成new CyclicBarrier(3)则主线程和子线程会永远等待，因为没有第三个线程执行await方法，即没有第三个线程到达屏障，所以之前到达屏障的两个线程都不会继续执行。

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，方便处理更复杂的业务场景。代码如下：

[code lang=”java”]
public class CyclicBarrierTest2 {

static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2, new A());

public static void main(String[] args) {
new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {
try {
c.await();
} catch (Exception e) {

}
System.out.println(1);
}
}).start();

try {
c.await();
} catch (Exception e) {

}
System.out.println(2);
}

static class A implements Runnable {

@Override
public void run() {
System.out.println(3);
}

}

}
[/code]

输出

[code lang=”java”]
3
1
2
[/code]

CyclicBarrier的应用场景

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。

CyclicBarrier和CountDownLatch的区别

CountDownLatch的计数器只能使用一次。而CyclicBarrier的计数器可以使用reset() 方法重置。所以CyclicBarrier能处理更为复杂的业务场景，比如如果计算发生错误，可以重置计数器，并让线程们重新执行一次。
CyclicBarrier还提供其他有用的方法，比如getNumberWaiting方法可以获得CyclicBarrier阻塞的线程数量。isBroken方法用来知道阻塞的线程是否被中断。比如以下代码执行完之后会返回true。

isBroken的使用代码如下：

[code lang=”java”]
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class CyclicBarrierTest3 {

static CyclicBarrier c = new CyclicBarrier(2);

public static void main(String[] args) throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {

@Override
public void run() {
try {
c.await();
} catch (Exception e) {
}
}
});
thread.start();
thread.interrupt();
try {
c.await();
} catch (Exception e) {
System.out.println(c.isBroken());
}
}
}
[/code]