CountDownLatch和CyclicBarrier的使用和区别

1、类 CountDownLatch

基本介绍 
一个同步辅助类，在完成一组正在其他线程中执行的操作之前，它允许一个或多个线程一直等待。

调用过程 
用给定的计数初始化 CountDownLatch。由于调用了 countDown() 方法，所以在当前计数到达零之前，await 方法会一直受阻塞。之后，会释放所有等待的线程，await 的所有后续调用都将立即返回。这种现象只出现一次——计数无法被重置。

方法摘要 

void await()

使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断。

boolean await(long timeout, TimeUnit unit)

使当前线程在锁存器倒计数至零之前一直等待，除非线程被中断或超出了指定的等待时间。

void countDown()

递减锁存器的计数，如果计数到达零，则释放所有等待的线程。

long getCount()

返回当前计数。

String toString()

返回标识此锁存器及其状态的字符串。

示例代码

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CountdownLatchTest {

	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
		final CountDownLatch cdOrder = new CountDownLatch(1);
		final CountDownLatch cdAnswer = new CountDownLatch(3);		
		for(int i=0;i<3;i++){
			Runnable runnable = new Runnable(){
					public void run(){
					try {
						System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
							"正准备接受命令");						
						cdOrder.await();
						System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
							"已接受命令");								
						Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));	
						System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
							"回应命令处理结果");						
						cdAnswer.countDown();						
					} catch (Exception e) {
						e.printStackTrace();
					}				
				}
			};
			service.execute(runnable);
		}		
		try {
			Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));
		
			System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
					"即将发布命令");						
			cdOrder.countDown();
			System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
			"已发送命令，正在等待结果");	
			cdAnswer.await();
			System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
			"已收到所有响应结果");	
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		}				
		service.shutdown();
	}
}

运行结果


线程pool-1-thread-3正准备接受命令
线程pool-1-thread-2正准备接受命令
线程pool-1-thread-1正准备接受命令
线程main即将发布命令
线程main已发送命令，正在等待结果
线程pool-1-thread-1已接受命令
线程pool-1-thread-2已接受命令
线程pool-1-thread-3已接受命令
线程pool-1-thread-3回应命令处理结果
线程pool-1-thread-1回应命令处理结果
线程pool-1-thread-2回应命令处理结果
线程main已收到所有响应结果

2、类CyclicBarrier

基本介绍 
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待。

调用过程 
创建一个新的 CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动。此时可以通过构造方法传入一个屏蔽操作。所有参与者在此 barrier 对象调用 await 方法之前，将一直等待。

方法摘要 

int await()

在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。

int await(long timeout, TimeUnit unit)

在所有参与者都已经在此屏障上调用 await 方法之前将一直等待,或者超出了指定的等待时间。

int getNumberWaiting()

返回当前在屏障处等待的参与者数目。

int getParties()

返回要求启动此 barrier 的参与者数目。

boolean isBroken()

查询此屏障是否处于损坏状态。

void reset()

将屏障重置为其初始状态。

示例代码

import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class CyclicBarrierTest {

	public static void main(String[] args) {
		ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
		final  CyclicBarrier cb = new CyclicBarrier(3);
		for(int i=0;i<3;i++){
			Runnable runnable = new Runnable(){
					public void run(){
					try {
						Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));	
						System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
		"即将到达集合地点1，当前已有" + (cb.getNumberWaiting()+1) +
		"个已经到达，" + (cb.getNumberWaiting()==2?"都到齐了，继续走啊":"正在等候"));						
						cb.await();					
						Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));	
						System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
		"即将到达集合地点2，当前已有" + (cb.getNumberWaiting()+1) +
		"个已经到达，" + (cb.getNumberWaiting()==2?"都到齐了，继续走啊":"正在等候"));
						cb.await();	
						Thread.sleep((long)(Math.random()*10000));	
						System.out.println("线程" + Thread.currentThread().getName() + 
		"即将到达集合地点3，当前已有" + (cb.getNumberWaiting() + 1) +
		"个已经到达，" + (cb.getNumberWaiting()==2?"都到齐了，继续走啊":"正在等候"));						
						cb.await();						
					} catch (Exception e) {
						e.printStackTrace();
					}				
				}
			};
			service.execute(runnable);
		}
		service.shutdown();
	}
}

运行结果

线程pool-1-thread-3即将到达集合地点1，当前已有1个已经到达，正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点1，当前已有2个已经到达，正在等候
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点1，当前已有3个已经到达，都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点2，当前已有1个已经到达，正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点2，当前已有2个已经到达，正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点2，当前已有3个已经到达，都到齐了，继续走啊
线程pool-1-thread-2即将到达集合地点3，当前已有1个已经到达，正在等候
线程pool-1-thread-3即将到达集合地点3，当前已有2个已经到达，正在等候
线程pool-1-thread-1即将到达集合地点3，当前已有3个已经到达，都到齐了，继续走啊

3、区别

CountDownLatch : 一个线程(或者多个)， 等待另外N个线程完成某个事情之后才能执行。

CyclicBarrier : N个线程相互等待，任何一个线程完成之前，所有的线程都必须等待。