本文主要討論在高并發(fā)編程中兩非常實用工具CyclicBarrier(同步屏障)和CountDownLatch(倒計時鎖)，兩者都是java.util.concurrent并發(fā)包內(nèi)非常有用的并發(fā)工具類，為了幫助理解會結(jié)合一些有趣的比喻，下面將對兩者進(jìn)行討論。

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一、CountDownLatch倒計時鎖(一個線程等待另外N個線程完成某個事情之后才能執(zhí)行)

//創(chuàng)建一個倒計時鎖，設(shè)置值為5 
 final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(5); 
 try { 
 //啟用5個線程 
 for (int i = 1; i <= 5; i++) { 
 new Thread(new Runnable() { 
 @Override 
 public void run() { 
 try { 
 Thread.sleep(1000); 
 } catch (Exception e) { 
 e.printStackTrace(); 
 } 
 System.out.println("子線程執(zhí)行！"); 
 //讓latch鎖中的數(shù)值減1 
 latch.countDown(); 
 } 
 }).start(); 
 } 
 //處于阻塞狀態(tài)直到latch中數(shù)值為零才執(zhí)行后續(xù)操作 
 latch.await(); 
 System.out.println("主線程執(zhí)行"); 
 } catch (Exception e) { 
 System.out.println("捕獲異常"); 
 } 
} 

運行結(jié)果：

解析：倒計時鎖理解起來比較容易，這里通過結(jié)合實際場景幫助理解。場景：一張數(shù)據(jù)表中存放大量的數(shù)據(jù)，現(xiàn)要讀取表里的所有信息。為了提高讀取效率便通過在主線程中開啟多個子線程分工合作對數(shù)據(jù)表進(jìn)行讀取。接下來要等待全部子線程讀取完畢之后，將讀取到的內(nèi)容進(jìn)行匯總并在主線程中進(jìn)行處理。

• 首先先設(shè)置一個CountDownLatch倒計時鎖 ，并設(shè)置倒計時值為5
• 每一個子線程進(jìn)行自己的工作，當(dāng)工作執(zhí)行完畢完畢后通過執(zhí)行l(wèi)atch.countDown()對倒計時鎖的值進(jìn)行減1操作，表示自己工作完成。
• 主線程latch.await() 后的代碼段一直屬于等待狀態(tài)，直到CountDownLatch的值為0時才繼續(xù)執(zhí)行。

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二、可循環(huán)使用的屏障CyclicBarrier(N個線程相互等待，任何一個線程完成之前，所有的線程都必須等待)

//建立一個屏障并設(shè)定一個值，當(dāng)有足夠的線程達(dá)到屏障時再一起釋放 
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, () -> { 
System.out.println("開始游戲"); 
}); 
ExecutorService executorPool = Executors.newCachedThreadPool(); 
for (int i = 1; i <= 5; i++) { 
int num = i; 
Thread.sleep(1000); 
executorPool.execute(() -> { 
try { 
System.out.println(num + "號玩家，已準(zhǔn)備好，等待進(jìn)入游戲"); 
barrier.await(); 
System.out.println(num + "號玩家，已經(jīng)進(jìn)入游戲"); 
} catch (InterruptedException e) { 
e.printStackTrace(); 
} catch (BrokenBarrierException e) { 
e.printStackTrace(); 
} 
}); 
} 
executorPool.shutdown(); 

運行結(jié)果：

解析：這里通過一個形象的例子來幫助理解CyclicBarrier。

• 一開始建立一個CyclicBarrier對象并設(shè)置parties的值為5(理解為開啟一個游戲房間，且需要5個玩家都準(zhǔn)備好的條件之后才能開啟游戲，各個玩家才能進(jìn)行游戲游玩)。
• 循環(huán)開啟多個線程并各自調(diào)用barrier.await(),理解為玩家分別都進(jìn)入房間并做好了準(zhǔn)備，線程當(dāng)調(diào)用barrier.await()方法計數(shù)會加1，如果計數(shù)還達(dá)不到CyclicBarrier預(yù)先設(shè)置的parties值時則該線程會進(jìn)入等待狀態(tài)。
• 當(dāng)線程barrier.await()方法計數(shù)達(dá)到CyclicBarrier預(yù)先設(shè)置的parties值時，便開始游戲。這個時候所有的線程(玩家)便同時進(jìn)入到了游戲中。

三、兩者對比

最后

CyclicBarrier(同步屏障)和CountDownLatch(倒計時鎖)都是不錯的高并發(fā)編程工具類，兩者很相似容易造成混淆，通過理解兩者各自工作方式和特點并結(jié)合業(yè)務(wù)需求合理地應(yīng)用他們會有不錯的效益。