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在Java中如何使用CyclicBarrier实现线程分组同步

P粉602998670

发布： 2025-10-24 13:12:02

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CyclicBarrier是Java中用于多线程同步的工具，允许多个线程相互等待直至到达共同屏障点后同时继续执行。它支持循环使用，适用于分组协作场景。通过await()方法使线程在屏障处等待，当指定数量的线程（parties）均调用await()后，屏障解除并可选执行预设的Runnable任务。示例中模拟了4个线程分为两组进行接力赛跑，每组2个线程需同时到达交接点才能继续执行，体现阶段性同步机制。使用时需注意异常处理、避免死锁、确保所有线程调用await()，且适合固定线程数场景。

在java中如何使用cyclicbarrier实现线程分组同步

在Java中，CyclicBarrier 是一种用于多线程同步的工具类，它可以让一组线程相互等待，直到所有线程都到达某个公共屏障点（barrier point），然后才继续执行。这种机制特别适合需要分组协作、同时开始或阶段性同步的场景。

什么是CyclicBarrier

CyclicBarrier定义了一个屏障点，当指定数量的线程都调用了其await()方法后，这些线程才会被同时释放。它的“循环”特性意味着一旦所有线程通过屏障，这个屏障就可以被重用。

构造方法如下：

CyclicBarrier(int parties)：创建一个包含parties个线程的屏障。
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)：在所有线程到达后，优先执行barrierAction任务。

实现线程分组同步的基本步骤

假设我们要将多个线程分成若干组，每组必须全部到达后再统一继续执行。可以通过为每一组创建独立的CyclicBarrier实例来实现。

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示例：模拟4个线程分为两组（每组2人）进行接力赛跑

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
<p>public class GroupRace {
public static void main(String[] args) {
// 第一组的屏障
CyclicBarrier group1Barrier = new CyclicBarrier(2, () -> 
System.out.println("第一组完成交接，下一阶段开始！")
);</p><pre class="brush:php;toolbar:false;"><pre class="brush:php;toolbar:false;">    // 第二组的屏障
    CyclicBarrier group2Barrier = new CyclicBarrier(2, () -> 
        System.out.println("第二组完成交接，比赛结束！")
    );

    // 创建并启动四个线程
    for (int i = 1; i <= 4; i++) {
        final int threadId = i;
        final CyclicBarrier barrier = (i <= 2) ? group1Barrier : group2Barrier;

        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println("线程" + threadId + "准备就绪");
                Thread.sleep((long)(Math.random() * 2000)); // 模拟准备时间
                System.out.println("线程" + threadId + "到达交接点");
                barrier.await(); // 等待同组其他成员
                System.out.println("线程" + threadId + "继续执行后续任务");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }
}

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