CyclicBarrier是java.util.concurrent包下面的一個工具類，字面意思是可循環使用（Cyclic）的屏障（Barrier），通過它可以實現讓一組線程到達一個屏障（也可以叫同步點）時被阻塞，直到最后一個線程到達屏障時，所有被屏障攔截的線程才會繼續執行。

這篇文章將介紹CyclicBarrier這個同步工具類的以下幾點

通過案例分析

兩種不同構造函數測試

CyclicBarrier和CountDownLatch的區別

await方法及源碼分析。

需求

繼上一篇CountDownLatch模擬游戲加載后，現在用戶點擊開始按鈕后，需要匹配包括自己在內的五個玩家才能開始游戲，匹配玩家成功后進入到選擇角色階段。當5位玩家角色都選擇完畢后，開始進入游戲。進入游戲時需要加載相關的數據，待全部玩家都加載完畢后正式開始游戲。

解決方案

從需求中可以知道，想要開始游戲需要經過三個階段，分別是

匹配玩家

選擇角色

加載數據

在這三個階段中，都需要互相等待對方完成才能繼續進入下個階段。?
這時可以采用CyclicBarrier來作為各個階段的節點，等待其他玩家到達，在進入下個階段。

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定義繼承Runnable的類

這里名稱就叫做StartGame，包含兩個屬性

private String player; private CyclicBarrier barrier;

通過構造函數初始化兩個屬性

public StartGame(String player, CyclicBarrier barrier) {this.player = player;this.barrier = barrier; }

run方法如下

public void run() {try {System.out.println(this.getPlayer()+" 開始匹配玩家...");findOtherPlayer();barrier.await();System.out.println(this.getPlayer()+" 進行選擇角色...");choiceRole();System.out.println(this.getPlayer()+" 角色選擇完畢等待其他玩家...");barrier.await();System.out.println(this.getPlayer()+" 開始游戲,進行游戲加載...");loading();System.out.println(this.getPlayer()+" 游戲加載完畢等待其他玩家加載完成...");barrier.await();start();} catch (Exception e){e.printStackTrace();} }

其他的方法findOtherPlayer()、choiceRole()等待使用

Thread.sleep()

來模擬花費時間

編寫測試代碼

CyclicBarrier有兩個構造函數,如下

public CyclicBarrier(int parties) {} public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {}

先來看看一個參數的構造函數

CyclicBarrier(int parties)

public static void main(String[] args) throws IOException {CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);Thread player1 = new Thread(new StartGame("1",barrier));Thread player2 = new Thread(new StartGame("2",barrier));Thread player3 = new Thread(new StartGame("3",barrier));Thread player4 = new Thread(new StartGame("4",barrier));Thread player5 = new Thread(new StartGame("5",barrier));player1.start();player2.start();player3.start();player4.start();player5.start();System.in.read(); }

測試結果如下

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CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5);

替換為

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, () -> {try {System.out.println("階段完成，等待2秒...");Thread.sleep(2000);System.out.println("進入下個階段...");} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}});

再來看看效果

?

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可以看到在到達某個節點時，會執行實例化CyclicBarrier時傳入的Runnable對象。而且每一次到達都會執行一次。

CyclicBarrier和CountDownLatch的區別

await方法

public int await(){} public int await(long timeout, TimeUnit unit){}

無參的await方法這里就不做介紹了，主要介紹下有參的await方法。?
有參的await方法傳入兩個參數，一個是時間、另一個是時間單位?
當調用有參的await方法時會出現下方兩個異常

java.util.concurrent.TimeoutException java.util.concurrent.BrokenBarrierException

TimeoutException異常是指調用await方法后等待時間超過傳入的時間，此時會將CyclicBarrier的狀態變成broken，其他調用await方法將會拋出BrokenBarrierException異常，這時的CyclicBarrier將變得不可用，需要調用reset()方法重置CyclicBarrier的狀態。

為什么這么說？?
源碼分析一波就可以看出來了?
不管是有參還是無參的await方法都是調用CyclicBarrier的dowait(boolean timed, long nanos)方法，這個方法代碼太長了，截取部分貼出來

private int dowait(boolean timed, long nanos){//加鎖、try catch代碼final Generation g = generation;//判斷柵欄的狀態if (g.broken)throw new BrokenBarrierException();//...省略int index = --count;//(index == 0) 時的代碼，省略for (;;) {try {if (!timed)trip.await();else if (nanos > 0L)nanos = trip.awaitNanos(nanos);} catch (InterruptedException ie) {}//判斷柵欄的狀態if (g.broken)throw new BrokenBarrierException();if (g != generation)return index;//判斷是否是定時的，且已經超時了if (timed && nanos <= 0L) {//打破柵欄的狀態breakBarrier();throw new TimeoutException();}}//解鎖 }

在代碼的尾部進行判斷當前等待是否已經超時，如果是會調用breakBarrier()方法，且拋出TimeoutException異常，下面是breakBarrier()的代碼

private void breakBarrier() {generation.broken = true;count = parties;trip.signalAll(); }

代碼中將broken狀態置為true，表示當前柵欄移除損壞狀態，且重置柵欄數量，然后喚醒其他等待的線程。此時被喚醒的線程或者其他線程進入dowait方法時，都會拋出BrokenBarrierException異常

案例源代碼地址：https://github.com/rainbowda/learnWay/tree/master/learnConcurrency/src/main/java/com/learnConcurrency/utils/cyclicBarrier

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的java多线程系列：通过对战游戏学习CyclicBarrier的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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