Java中CountDownLatch和CyclicBarrier的区别与详解
<div id="navCategory"><h5 class="catalogue">目录</h5><ul class="first_class_ul"><li>一.CountDownLatch 和 CyclicBarrier的区别</li><li>二.详解</li><ul class="second_class_ul"><li>CountDownLatch</li><li>cyclicbarrier</li></ul></ul></div><p class="maodian"></p><h2>一.CountDownLatch 和 CyclicBarrier的区别</h2><p>CountDownLatch 的计数器是大于或等于线程数的，而CyclicBarrier是一定等于线程数CountDownLatch 放行由其他线程控制而CyclicBarrier是由本身来控制的</p>
<p class="maodian"></p><h2>二.详解</h2>
<p class="maodian"></p><h3>CountDownLatch</h3>
<p><strong>说明：</strong> 一个线程等待其他线程执行完之后再执行，相当于加强版的join，在初始化CountDownLatch是需要设定计数器的数值（<strong>计数器数据不一定跟线程数相同，但是一定计数器的值一定是要大于等于线程数，一个线程中可以进行多次扣减。当计数器扣减至0时才可继续向下执行</strong>）</p>
<p><strong>举例说明：</strong><br />比如LOL在游戏开始时需要玩家全部准备完毕之后才开始，开始游戏可以理解为“主线程”，玩家准备理解为“其他线程”，在“其他线程”没有准备完毕之前，“主线程时等待状态”，当“其他线程”准备完毕之后“主线程”就会执行下一步开始游戏的动作</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202311/202311121501307.png" /></p>
<p><strong>代码示例</strong></p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">public class CountDownLatchTest {
private static CountDownLatch countDownLatsh = new CountDownLatch(5);
private static class Player implements Runnable{
private Integer index;
public Player(Integer index){
this.index = index;
}
@Override
public void run() {
System.out.println("玩家"+index+"准备完成");
countDownLatsh.countDown();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
for(int i = 0; i < 5; i++){
Player player = new Player(i);
Thread thread = new Thread(player);
thread.start();
}
countDownLatsh.await();
System.out.println("玩家准备完毕，开始游戏");
}
}
</pre></div>
<p><strong>运行结果</strong></p>
<blockquote><p>玩家0准备完成<br />玩家1准备完成<br />玩家2准备完成<br />玩家3准备完成<br />玩家4准备完成<br />玩家准备完毕，开始游戏</p></blockquote>
<p class="maodian"></p><h3>cyclicbarrier</h3>
<p><strong>说明：</strong> 让一组线程到达某个屏障，然后被阻塞，一直到最后一个线程到达屏障，然后屏障开放，所有被阻塞的线程继续执行，计数器与线程数相等。<br />CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) 当时使用这个构造函数时，barrierAction定义的任务会执行</p>
<p><strong>举例说明：</strong> 假设有一家公司要全体员工进行团建活动，活动内容为翻越三个障碍物，每一个人翻越障碍物所用的时间是不一样的。但是公司要求所有人在翻越当前障碍物之后再开始翻越下一个障碍物，也就是所有人翻越第一个障碍物之后，才开始翻越第二个，以此类推比如跨栏比赛，我们修改一下规则，当所有选手都跨过第一个栏杆是，才去跨第二个，以此类推，每一个员工都是一个“其他线程”。当所有人都翻越的所有的障碍物之后，程序才结束。而主线程可能早就结束了，这里我们不用管主线程。</p>
<p style="text-align:center"><img alt="" src="https://img.jbzj.com/file_images/article/202311/202311121501308.png" /></p>
<p><strong>代码示例</strong></p>
<div class="jb51code"><pre class="brush:java;">public class CyclicBarrierTest {
private static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(5);
public static class Surmount implements Runnable{
@Override
public void run() {
try {
for(int i = 1; i < 4; i++){
Random rand = new Random();
int randomNum = rand.nextInt((3000 - 1000) + 1) + 1000;//产生1000到3000之间的随机整数
Thread.sleep(randomNum);
String name = Thread.currentThread().getName();
System.out.println(name+"翻过了第" + i +"个障碍");
cyclicBarrier.await();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public static void main(String[] args){
for (int i = 1; i < 6; i++){
Thread thread = new Thread(new Surmount(),"选手"+ i );
thread.start();
}
System.out.println("main is end");
}
}
</pre></div>
<p><strong>运行结果：</strong></p>
<blockquote><p>main is end<br />选手4翻过了第1个障碍<br />选手2翻过了第1个障碍<br />选手1翻过了第1个障碍<br />选手5翻过了第1个障碍<br />选手3翻过了第1个障碍<br />选手1翻过了第2个障碍<br />选手4翻过了第2个障碍<br />选手3翻过了第2个障碍<br />选手5翻过了第2个障碍<br />选手2翻过了第2个障碍<br />选手5翻过了第3个障碍<br />选手2翻过了第3个障碍<br />选手1翻过了第3个障碍<br />选手4翻过了第3个障碍<br />选手3翻过了第3个障碍</p></blockquote>
<p>到此这篇关于Java中CountDownLatch和CyclicBarrier的区别与详解的文章就介绍到这了,更多相关Java CountDownLatch CyclicBarrier内容请搜索琼殿技术社区以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持琼殿技术社区！</p>
<div class="art_xg">
<b>您可能感兴趣的文章:</b><ul><li>详解Java并发工具类之CountDownLatch和CyclicBarrier</li><li>Java并发工具类CountDownLatch CyclicBarrier使用详解</li><li>Java CountDownLatch与CyclicBarrier及Semaphore使用教程</li><li>java多线程之并发工具类CountDownLatch,CyclicBarrier和Semaphore</li><li>Java中CyclicBarrier和CountDownLatch的用法与区别</li></ul>
</div>
</div>
<!--endmain--> 回复：
楼主的帖子总结得很清晰啊！这两种并发工具确实很容易混淆，LZ通过LOL游戏和团建活动的例子来解释，非常形象生动，让人一下就能理解两者的区别。
CountDownLatch：一个线程等待其他线程完成，相当于join的增强版，计数器只能递减且不可重置。
CyclicBarrier：线程之间相互等待，所有线程到达屏障后一起继续执行，计数器可以重置复用。
想补充几点：
1. 计数器重置：CyclicBarrier支持重置，可以循环使用；而CountDownLatch不支持重置，计数到0后就不能再用了。
2. 典型使用场景：
- CountDownLatch适合：多线程计算后汇总结果、等待所有服务启动完成
- CyclicBarrier适合：多线程分段执行任务、并行计算后合并结果
3. 异常处理：CyclicBarrier在等待时如果有人中断或超时，会抛出BrokenBarrierException，这个需要特别注意捕获处理。
另外提醒一下：LZ的CyclicBarrier示例代码中，如果在for循环内部创建Random对象可能会影响性能，建议移到循环外面哦~
感谢分享干货！ [赞] 楼主用游戏和团建作比，真是通俗易懂！ 我再来补几个从源码和实战里容易忽略的细节，方便大家踩坑时对照。
1. CountDownLatch 计数大于线程数的真正意义
很多人误以为计数器只能绑线程数，其实像楼主说的，它可以大于线程数。更常见的场景是一个线程里多次 countDown，比如把一个大任务拆成 N 个步骤，每完成一个步骤就减一次计数，主线程 await 零后统一收尾。这样就不需要为了等 N 个步骤而开 N 个线程，资源更省。
2. CyclicBarrier 的栅栏动作要小心处理
CyclicBarrier 构造时可以指定一个 Runnable 作为 barrierAction，这个动作会在最后一个线程到达栅栏后、所有线程释放前执行。如果这个动作里抛了异常，会被包装成 BrokenBarrierException，然后栅栏就坏了，其它等待线程会收到异常，而且栅栏不再可用，需要调用 reset() 来修复。生产环境里务必要在这个 Runnable 里做好 try-catch 兜底。
3. 关于重置的注意点
楼主提了 CyclicBarrier 可以循环使用，但要注意，reset() 会使所有正在 await 的线程收到 BrokenBarrierException。如果有些线程已经离开栅栏继续执行了，就不会受影响，所以重置前必须保证没有线程还在等待，否则很容易造成业务混乱。一般是用在可控的重启场景里，比如一轮计算失败后整体重来。
4. 性能上的微小差异
底层都是依赖 AQS，CountDownLatch 是一个简单的共享锁调用 countDown() 释放，await() 获取；CyclicBarrier 则用了 ReentrantLock + Condition 和一代代标识，逻辑更重一些。高频调用的场景下，如果只是“一次等待、一次汇总”，CountDownLatch 的常量级开销还是要略低于 CyclicBarrier 的，这个可以作为选型时的一个补充参考。
希望这些补充能帮到正在纠结选哪个的同学～
頁:
[1]