看明白Java多线程：CountDownLatch和CyclicBarrier

1、CountDownLatch

主要用于：

一个主线程等待多个子线程都执行完成后，才能继续执行的场景
适用于框架启动前，进行多项初始化工作等场景：多项初始化工作都完成后，才能开始启动框架处理。
或者用于统计多个线程是否都已执行完成：kafka消费者多线程执行消费，多个子线程并行执行，只有当子线程都执行完成后，才能提交offset

package com.autoee.demo.javabase.mutiThread.CountDownLatch;
 
import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
import lombok.SneakyThrows;
 
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
 
/**
 * Title: 
 * Desc: 
 * Date: 2022-8-26 
 * @author Double
 * @version 1.0.0
 */
public class CountDownLatchTest1 {
 
    // CountDownLatch主要用来解决：
    // 一个主线程等待多个子线程都执行完成后，才能继续执行的场景
    // 适用于框架启动前，进行多项初始化工作等场景：多项初始化工作都完成后，才能开始启动框架处理。
    // 或者用于统计多个线程是否都已执行完成：kafka消费者多线程执行消费，多个子线程并行执行，只有当子线程都执行完成后，才能提交offset
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        // CountDownLatch中的个数要和实际执行的子线程数一致，否则执行过程就混乱了。
        int threadCount = 5;
        CountDownLatch tCountDownLatch = new CountDownLatch(threadCount);
 
        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
            new Thread("thread" + i) {
                @Override
                public void run() {
                    String name = Thread.currentThread().getName();
                    ThreadUtil.sleep(RandomUtil.randomInt(100) * 100);
                    System.out.println("子线程" + name + "执行完成。");
 
                    // 当前子线程执行完成，减1
                    tCountDownLatch.countDown();
                }
            }.start();
 
        }
 
        // 阻塞等待上面的多个线程都执行完成
        tCountDownLatch.await();
 
        System.out.println("上面的子线程都已执行完成，主线程开始后续处理。。。");
 
    }
 
}

执行结果

子线程thread3执行完成。
子线程thread0执行完成。
子线程thread2执行完成。
子线程thread4执行完成。
子线程thread1执行完成。
上面的子线程都已执行完成，主线程开始后续处理。。。

2、CyclicBarrier

主要用于

多个线程并行执行多个阶段的任务，第1阶段任务所有子线程都执行完成后，所有子线程再开始第2阶段的任务，
第2阶段任务所有子线程都执行完成后，再进入下一阶段任务...
每个阶段所有子线程都执行完成后，主线程还可以执行一次该阶段的汇总任务。

package com.autoee.demo.javabase.mutiThread.CyclicBarrier;
 
import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import lombok.SneakyThrows;
 
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
 
/**
 * Title: 
 * Desc: 
 * Date: 2022-8-26 
 * @author Double
 * @version 1.0.0
 */
public class CyclicBarrierTest1 {
 
    // CyclicBarrier主要用于：
    // 多个线程并行执行多个阶段的任务，第1阶段任务所有子线程都执行完成后，所有子线程再开始第2阶段的任务，
    // 第2阶段任务所有子线程都执行完成后，再进入下一阶段任务...
    // 每个阶段所有子线程都执行完成后，主线程还可以执行一次该阶段的汇总任务。
    public static void main(String[] args) {
 
        // 存放每阶段所有子线程的执行结果
        ConcurrentHashMap resultMap = new ConcurrentHashMap();
 
        // CyclicBarrier中的parties要和实际执行的子线程数一致，否则执行过程就混乱了。
        int threadCount = 3;
 
        // 创建CyclicBarrier，并定义每阶段执行完成后的汇总任务
        CyclicBarrier tCyclicBarrier = new CyclicBarrier(threadCount, new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                long id = Thread.currentThread().getId();
                System.out.println("【开始】-每个阶段任务所有子线程都执行完成后-汇总线程" + id + "开始-当前阶段的汇总任务...");
                resultMap.forEach((k, v) -> {
                    System.out.println("----------[获取]-" + v);
                });
                System.out.println("【完成】-每个阶段任务所有子线程都执行完成后-汇总线程" + id + "完成-当前阶段的汇总任务...");
            }
        });
 
        // 创建多个子线程，并发执行每个阶段的任务
        for (int i = 0; i < threadCount; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    long id = Thread.currentThread().getId();
                    String name = Thread.currentThread().getName();
                    System.out.println("[开始]-" + name + "-第1阶段任务...");
                    ThreadUtil.sleep(1000 + id);
                    System.out.println("[完成]-" + name + "-第1阶段任务...");
 
                    // 将子线程当前阶段的执行结果放入resultMap，key为线程名称
                    resultMap.put(name, "子线程-" + name + "-第1阶段-sleep时间=" + (1000 + id));
                    try {
                        // 所有子线程等待其他子线程完成第一阶段任务，等都完成后，再进入下一阶段
                        tCyclicBarrier.await();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
 
                    System.out.println("[开始]-" + name + "-第2阶段任务...");
                    ThreadUtil.sleep(1000 + id);
                    System.out.println("[完成]-" + name + "-第2阶段任务...");
 
                    // 将子线程当前阶段的执行结果放入resultMap，key为线程名称，覆盖上一阶段的执行结果
                    resultMap.put(name, "子线程-" + name + "-第2阶段-sleep时间=" + (1000 + id));
                    try {
                        // 所有子线程等待其他子线程完成第一阶段任务，等都完成后，再进入下一阶段
                        tCyclicBarrier.await();
                    } catch (Exception e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
 
                }
            }, "线程" + (i + 1)).start();
        }
 
        System.out.println("上面的子线程不会阻塞当前主线程的执行");
    }
}

执行结果

上面的子线程不会阻塞当前主线程的执行
[开始]-线程3-第1阶段任务...
[开始]-线程2-第1阶段任务...
[开始]-线程1-第1阶段任务...
[完成]-线程1-第1阶段任务...
[完成]-线程2-第1阶段任务...
[完成]-线程3-第1阶段任务...
【开始】-每个阶段任务所有子线程都执行完成后-汇总线程14开始-当前阶段的汇总任务...
----------[获取]-子线程-线程2-第1阶段-sleep时间=1013
----------[获取]-子线程-线程3-第1阶段-sleep时间=1014
----------[获取]-子线程-线程1-第1阶段-sleep时间=1012
【完成】-每个阶段任务所有子线程都执行完成后-汇总线程14完成-当前阶段的汇总任务...
[开始]-线程3-第2阶段任务...
[开始]-线程1-第2阶段任务...
[开始]-线程2-第2阶段任务...
[完成]-线程1-第2阶段任务...
[完成]-线程2-第2阶段任务...
[完成]-线程3-第2阶段任务...
【开始】-每个阶段任务所有子线程都执行完成后-汇总线程14开始-当前阶段的汇总任务...
----------[获取]-子线程-线程2-第2阶段-sleep时间=1013
----------[获取]-子线程-线程3-第2阶段-sleep时间=1014
----------[获取]-子线程-线程1-第2阶段-sleep时间=1012
【完成】-每个阶段任务所有子线程都执行完成后-汇总线程14完成-当前阶段的汇总任务...

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