Java 编程下 CyclicBarrier 中的线程等待

CyclicBarrier 是 java.util.concurrent.CyclicBarrier 下的一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环的 barrier。

先来看 CyclicBarrier 的 API

• CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) : 创建一个新的 CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，并在启动 barrier 时执行给定的屏障操作，该操作由最后一个进入 barrier 的线程执行。
• await() : 在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。

如下的测试代码运行后，程序会通过构造方法 CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) 指定等待的线程数为 3，new Runnable() 中的 run() 方法会一直处于等待状态，3 个子线程会被执行，直到 3 个子线程中的 barrier.await() 方法都被执行后，3 个子线程处于等待状态，并且由最后一个进入 barrier 的线程执行 CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) 中的 run() 方法，run() 方法中的代码执行完毕后处于等待的 3 个子线程被唤醒，继续执行各自的代码。

package cn.sunzn.test;

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class MyCyclicBarrier {
   public static void main(String[] args) {
       System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : execute Task on main thread");
       executeCyclicBarrier();
   }

   private static void executeCyclicBarrier() {

       CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, new Runnable() {
           public void run() {
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : execute Task on barrier.await()");
           }
       });

       new Thread(new ComponentThread(barrier)).start();
       new Thread(new ComponentThread(barrier)).start();
       new Thread(new ComponentThread(barrier)).start();
   }

   public static class ComponentThread implements Runnable {
       CyclicBarrier barrier;

       public ComponentThread(CyclicBarrier barrier) {
           this.barrier = barrier;
       }

       public void run() {
           try {
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : execute Task before barrier.await()");
               barrier.await();
               System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : execute Task after barrier.await()");
           } catch (Exception e) {
               e.printStackTrace();
           }
       }
   }
}

运行结果如下，代码每次运行的结果会根据 CPU 的切换频率有所不同：

main : execute Task on main thread
Thread-0 : execute Task before barrier.await()
Thread-1 : execute Task before barrier.await()
Thread-2 : execute Task before barrier.await()
Thread-2 : execute Task on barrier.await()
Thread-2 : execute Task after barrier.await()
Thread-0 : execute Task after barrier.await()
Thread-1 : execute Task after barrier.await()