CountDownLatch与CyclicBarrier 区别

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一、CountDownLatch

1.1 基本概念

CountDownLatch是一个同步辅助类，用来在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，使一个或多个线程一直等待。它通过一个计数器来实现，该计数器初始化为一个正数，表示需要等待的事件数。每当一个事件完成时，计数器的值就减少1。当计数器的值变为0时，所有等待的线程都被释放。

1.2 使用方式

CountDownLatch的基本使用方式如下：

创建一个CountDownLatch实例，指定计数器的初始值：

其中n是需要等待的事件数。

线程调用await()方法等待计数器变为0：

线程在完成某个事件后调用countDown()方法将计数器减1：

1.3 特点和使用场景

一次性：CountDownLatch是一次性的，计数器不能被重置。一旦计数器变为0，它就不能再重新使用。

常见场景：适用于某个线程等待多个其他线程完成任务的场景，例如启动多个服务后再执行某个操作，或者等待多个任务完成后再继续执行。

二、CyclicBarrier

2.1 基本概念

CyclicBarrier也是一个同步辅助类，用于让一组线程互相等待，直到所有线程都到达某个屏障点（Barrier）。与CountDownLatch不同的是，CyclicBarrier可以被重复使用，即在所有线程都到达屏障点并继续执行后，屏障点可以被重置并再次使用。

2.2 使用方式

CyclicBarrier的基本使用方式如下：

创建一个CyclicBarrier实例，指定需要等待的线程数：

其中parties是需要等待的线程数。

每个线程在到达屏障点时调用await()方法：

2.3 特点和使用场景

可重用：CyclicBarrier可以被重复使用，每当所有线程到达屏障点后，屏障点会被重置。

常见场景：适用于多线程并发执行的场景，尤其是需要分阶段执行任务的场景。例如，可以用于多线程计算中的分阶段计算，各个阶段结束后进行数据汇总和处理。

三、对比分析

3.1 主要区别

功能不同：

CountDownLatch用于等待多个线程完成某些操作。

CyclicBarrier用于让一组线程在某个屏障点互相等待。

重用性：

CountDownLatch是一次性的，计数器减到0后不能重置。

CyclicBarrier是可重用的，每次所有线程到达屏障点后会重置。

操作方式：

CountDownLatch通过计数器减少来释放等待的线程。

CyclicBarrier通过所有线程到达屏障点来让线程继续执行。

3.2 使用示例对比

3.2.1 CountDownLatch示例

3.2.2 CyclicBarrier示例

四、总结

CountDownLatch和CyclicBarrier都是Java并发工具库中重要的同步辅助类，它们各自有不同的设计目标和使用场景。CountDownLatch适用于一次性等待多个线程完成某些操作，而CyclicBarrier则适用于需要多次同步的场景。通过理解它们的特点和使用方法，开发者可以更灵活地处理并发编程中的各种复杂需求，从而编写出更加健壮和高效的并发程序。