Java循環(huán)屏障中CyclicBarrier如何實(shí)現(xiàn)多線程分段等待執(zhí)行完成

Java循環(huán)屏障中CyclicBarrier如何實(shí)現(xiàn)多線程分段等待執(zhí)行完成，很多新手對(duì)此不是很清楚，為了幫助大家解決這個(gè)難題，下面小編將為大家詳細(xì)講解，有這方面需求的人可以來(lái)學(xué)習(xí)下，希望你能有所收獲。

前言

工作中是否有這樣的場(chǎng)景，多個(gè)線程任務(wù)，如果所有線程完成到某個(gè)階段，你希望知道所有線程均完成該階段。當(dāng)然你使用線程計(jì)數(shù)可以實(shí)現(xiàn)，只是不夠優(yōu)雅。

所以我即：Java 多線程等待優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)方式之Phaser同步屏障

之后再提供一個(gè)循環(huán)屏障，CyclicBarrier，更優(yōu)雅的實(shí)現(xiàn)工具。

Maven依賴(lài)

可以依賴(lài)，也可以不依賴(lài)，只是代碼要稍微多一些，最好添加。

<dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <optional>true</optional>
        </dependency>
        <dependency>
            <groupId>cn.hutool</groupId>
            <artifactId>hutool-all</artifactId>
            <version>5.7.15</version>
        </dependency>

代碼

不廢話，上代碼。

package com.huyi.csdn.tools;
 
import cn.hutool.core.thread.ThreadUtil;
import lombok.Getter;
import lombok.Setter;
 
import java.text.MessageFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.*;
 
/**
 * @Program: csdn @ClassName: CyclicBarrierUtil @Author: huyi @Date: 2021-11-07 17:09 @Description:
 * 循環(huán)屏障工具 @Version: V1.0
 */
public class CyclicBarrierUtil {
  public static final ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(50);
 
  @Getter
  @Setter
  public static class SegmentedTask {
    private Runnable start;
    private Runnable middle;
    private Runnable end;
 
    public SegmentedTask(Runnable start, Runnable middle, Runnable end) {
      this.start = start;
      this.middle = middle;
      this.end = end;
    }
  }
 
  /**
   * 提交任務(wù)
   *
   * @param tasks 參數(shù)
   */
  public static void submit(List<SegmentedTask> tasks) {
    CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(tasks.size() + 1);
    try {
      tasks.forEach(
          x -> {
            executorService.submit(
                () -> {
                  try {
                    x.getStart().run();
                    cyclicBarrier.await();
                    x.getMiddle().run();
                    cyclicBarrier.await();
                    x.getEnd().run();
                    cyclicBarrier.await();
                  } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
                    e.printStackTrace();
                  }
                });
          });
      cyclicBarrier.await();
      System.out.println("初始任務(wù)已經(jīng)全部完成");
      cyclicBarrier.await();
      System.out.println("中間任務(wù)已經(jīng)全部完成");
      cyclicBarrier.await();
      System.out.println("最終任務(wù)已經(jīng)全部完成");
    } catch (InterruptedException | BrokenBarrierException e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
 
  public static void destroy() {
    System.out.println("摧毀線程池");
    executorService.shutdown();
  }
}

代碼說(shuō)明

1、構(gòu)造了一個(gè)分段任務(wù)實(shí)體類(lèi)，成員有3段Runnable。

2、不同段的Runnable完成后會(huì)等待其他線程完成該段任務(wù)。

驗(yàn)證代碼

  public static void main(String[] args) {
    Random random = new Random();
    List<SegmentedTask> tasks = new ArrayList<>();
    for (int i = 1; i < 11; i++) {
      int finalI = i;
      tasks.add(
          new SegmentedTask(
              () -> {
                ThreadUtil.sleep(random.nextInt(10), TimeUnit.SECONDS);
                System.out.println(
                    Thread.currentThread() + ":" + MessageFormat.format("第{0}軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！", finalI));
              },
              () -> {
                ThreadUtil.sleep(random.nextInt(10), TimeUnit.SECONDS);
                System.out.println(
                    Thread.currentThread() + ":" + MessageFormat.format("第{0}軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！", finalI));
              },
              () -> {
                ThreadUtil.sleep(random.nextInt(10), TimeUnit.SECONDS);
                System.out.println(
                    Thread.currentThread() + ":" + MessageFormat.format("第{0}軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！", finalI));
              }));
    }
    CyclicBarrierUtil.submit(tasks);
    ThreadUtil.sleep(35, TimeUnit.SECONDS);
    CyclicBarrierUtil.destroy();
  }

驗(yàn)證結(jié)果

E:\Java\jdk1.8.0_40\bin\java.exe "-javaagent:E:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2020.1.1\lib\idea_rt.jar=5831:E:\Program Files\JetBrains\IntelliJ IDEA 2020.1.1\bin" -Dfile.encoding=UTF-8 -classpath E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\charsets.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\deploy.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\access-bridge-64.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\cldrdata.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\dnsns.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\jaccess.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\jfxrt.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\localedata.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\nashorn.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\sunec.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\sunjce_provider.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\sunmscapi.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\sunpkcs11.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\ext\zipfs.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\javaws.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\jce.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\jfr.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\jfxswt.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\jsse.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\management-agent.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\plugin.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\resources.jar;E:\Java\jdk1.8.0_40\jre\lib\rt.jar;C:\Users\yi\IdeaProjects\csdn\target\classes;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-web\2.5.6\spring-boot-starter-web-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter\2.5.6\spring-boot-starter-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-logging\2.5.6\spring-boot-starter-logging-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\ch\qos\logback\logback-classic\1.2.6\logback-classic-1.2.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\ch\qos\logback\logback-core\1.2.6\logback-core-1.2.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\apache\logging\log4j\log4j-to-slf4j\2.14.1\log4j-to-slf4j-2.14.1.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\apache\logging\log4j\log4j-api\2.14.1\log4j-api-2.14.1.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\slf4j\jul-to-slf4j\1.7.32\jul-to-slf4j-1.7.32.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\jakarta\annotation\jakarta.annotation-api\1.3.5\jakarta.annotation-api-1.3.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\yaml\snakeyaml\1.28\snakeyaml-1.28.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-json\2.5.6\spring-boot-starter-json-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-databind\2.12.5\jackson-databind-2.12.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-annotations\2.12.5\jackson-annotations-2.12.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\core\jackson-core\2.12.5\jackson-core-2.12.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jdk8\2.12.5\jackson-datatype-jdk8-2.12.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\datatype\jackson-datatype-jsr310\2.12.5\jackson-datatype-jsr310-2.12.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\fasterxml\jackson\module\jackson-module-parameter-names\2.12.5\jackson-module-parameter-names-2.12.5.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-starter-tomcat\2.5.6\spring-boot-starter-tomcat-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-core\9.0.54\tomcat-embed-core-9.0.54.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-el\9.0.54\tomcat-embed-el-9.0.54.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\apache\tomcat\embed\tomcat-embed-websocket\9.0.54\tomcat-embed-websocket-9.0.54.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-web\5.3.12\spring-web-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-beans\5.3.12\spring-beans-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-webmvc\5.3.12\spring-webmvc-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-aop\5.3.12\spring-aop-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-context\5.3.12\spring-context-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-expression\5.3.12\spring-expression-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-devtools\2.5.6\spring-boot-devtools-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot\2.5.6\spring-boot-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-autoconfigure\2.5.6\spring-boot-autoconfigure-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\boot\spring-boot-configuration-processor\2.5.6\spring-boot-configuration-processor-2.5.6.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\projectlombok\lombok\1.18.22\lombok-1.18.22.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\slf4j\slf4j-api\1.7.32\slf4j-api-1.7.32.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-core\5.3.12\spring-core-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\springframework\spring-jcl\5.3.12\spring-jcl-5.3.12.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\cn\hutool\hutool-all\5.7.15\hutool-all-5.7.15.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\google\guava\guava\31.0.1-jre\guava-31.0.1-jre.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\google\guava\failureaccess\1.0.1\failureaccess-1.0.1.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\google\guava\listenablefuture\9999.0-empty-to-avoid-conflict-with-guava\listenablefuture-9999.0-empty-to-avoid-conflict-with-guava.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\google\code\findbugs\jsr305\3.0.2\jsr305-3.0.2.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\org\checkerframework\checker-qual\3.12.0\checker-qual-3.12.0.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\google\errorprone\error_prone_annotations\2.7.1\error_prone_annotations-2.7.1.jar;C:\Users\yi\.m2\repository\com\google\j2objc\j2objc-annotations\1.3\j2objc-annotations-1.3.jar com.huyi.csdn.tools.CyclicBarrierUtil
Thread[pool-1-thread-9,5,main]:第9軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-10,5,main]:第10軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-8,5,main]:第8軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-3,5,main]:第3軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-7,5,main]:第7軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-5,5,main]:第5軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-6,5,main]:第6軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-4,5,main]:第4軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-1,5,main]:第1軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
Thread[pool-1-thread-2,5,main]:第2軍團(tuán)已經(jīng)開(kāi)始推進(jìn)！
初始任務(wù)已經(jīng)全部完成
Thread[pool-1-thread-4,5,main]:第4軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-6,5,main]:第6軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-5,5,main]:第5軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-8,5,main]:第8軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-7,5,main]:第7軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-9,5,main]:第9軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-1,5,main]:第1軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-2,5,main]:第2軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-3,5,main]:第3軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
Thread[pool-1-thread-10,5,main]:第10軍團(tuán)已經(jīng)正在進(jìn)攻！
中間任務(wù)已經(jīng)全部完成
Thread[pool-1-thread-7,5,main]:第7軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-5,5,main]:第5軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-2,5,main]:第2軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-8,5,main]:第8軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-3,5,main]:第3軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-9,5,main]:第9軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-10,5,main]:第10軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-4,5,main]:第4軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-1,5,main]:第1軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
Thread[pool-1-thread-6,5,main]:第6軍團(tuán)已經(jīng)攻陷陣地！
最終任務(wù)已經(jīng)全部完成
摧毀線程池

Process finished with exit code 0

OK，完美。

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