java高并发系列

这是java高并发系列第17篇。

本文主要内容：

1. 介绍CyclicBarrier
2. 6个示例介绍CyclicBarrier的使用
3. 对比CyclicBarrier和CountDownLatch

CyclicBarrier简介

CyclicBarrier通常称为循环屏障。它和CountDownLatch很相似，都可以使线程先等待然后再执行。不过CountDownLatch是使一批线程等待另一批线程执行完后再执行；而CyclicBarrier只是使等待的线程达到一定数目后再让它们继续执行。故而CyclicBarrier内部也有一个计数器,计数器的初始值在创建对象时通过构造参数指定,如下所示：

public CyclicBarrier(int parties) {
    this(parties, null);
}

每调用一次await()方法都将使阻塞的线程数+1，只有阻塞的线程数达到设定值时屏障才会打开，允许阻塞的所有线程继续执行。除此之外，CyclicBarrier还有几点需要注意的地方:

• CyclicBarrier的计数器可以重置而CountDownLatch不行，这意味着CyclicBarrier实例可以被重复使用而CountDownLatch只能被使用一次。而这也是循环屏障循环二字的语义所在。
• CyclicBarrier允许用户自定义barrierAction操作，这是个可选操作，可以在创建CyclicBarrier对象时指定

public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
    if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
    this.parties = parties;
    this.count = parties;
    this.barrierCommand = barrierAction;
}

一旦用户在创建CyclicBarrier对象时设置了barrierAction参数，则在阻塞线程数达到设定值屏障打开前，会调用barrierAction的run()方法完成用户自定义的操作。

示例1：简单使用CyclicBarrier

公司组织旅游，大家都有经历过，10个人，中午到饭点了，需要等到10个人都到了才能开饭，先到的人坐那等着，代码如下：

package com.itsoku.chat15;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 微信公众号：javacode2018，获取年薪50万java课程
 */
public class Demo1 {
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);

    public static class T extends Thread {
        int sleep;

        public T(String name, int sleep) {
            super(name);
            this.sleep = sleep;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                //模拟休眠
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                cyclicBarrier.await();
                long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),开始吃饭了！");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new T("员工" + i, i).start();
        }
    }
}

输出：

员工1,sleep:1 等待了9000(ms),开始吃饭了！
员工9,sleep:9 等待了1000(ms),开始吃饭了！
员工8,sleep:8 等待了2001(ms),开始吃饭了！
员工7,sleep:7 等待了3001(ms),开始吃饭了！
员工6,sleep:6 等待了4001(ms),开始吃饭了！
员工4,sleep:4 等待了6000(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:5 等待了5000(ms),开始吃饭了！
员工10,sleep:10 等待了0(ms),开始吃饭了！
员工2,sleep:2 等待了7999(ms),开始吃饭了！
员工3,sleep:3 等待了7000(ms),开始吃饭了！

代码中模拟了10个员工上桌吃饭的场景，等待所有员工都到齐了才能开发，可以看到第10个员工最慢，前面的都在等待第10个员工，员工1等待了9秒，上面代码中调用cyclicBarrier.await();会让当前线程等待。当10个员工都调用了cyclicBarrier.await();之后，所有处于等待中的员工都会被唤醒，然后继续运行。

示例2：重复使用CyclicBarrier

对示例1进行改造一下，吃饭完毕之后，所有人都去车上，待所有人都到车上之后，驱车去下一景点玩。

package com.itsoku.chat15;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 微信公众号：javacode2018，获取年薪50万java课程
 */
public class Demo2 {
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);

    public static class T extends Thread {
        int sleep;

        public T(String name, int sleep) {
            super(name);
            this.sleep = sleep;
        }

        //等待吃饭
        void eat() {
            try {
                //模拟休眠
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                cyclicBarrier.await();
                long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),开始吃饭了！");

                //休眠sleep时间，模拟当前员工吃饭耗时
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        //等待所有人到齐之后，开车去下一站
        void drive() {
            try {
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                cyclicBarrier.await();
                long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),去下一景点的路上！");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        @Override
        public void run() {
            //等待所有人到齐之后吃饭，先到的人坐那等着，什么事情不要干
            this.eat();
            //等待所有人到齐之后开车去下一景点，先到的人坐那等着，什么事情不要干
            this.drive();
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new T("员工" + i, i).start();
        }
    }
}

输出：

员工10,sleep:10 等待了0(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:5 等待了5000(ms),开始吃饭了！
员工6,sleep:6 等待了4000(ms),开始吃饭了！
员工9,sleep:9 等待了1001(ms),开始吃饭了！
员工4,sleep:4 等待了6000(ms),开始吃饭了！
员工3,sleep:3 等待了7000(ms),开始吃饭了！
员工1,sleep:1 等待了9001(ms),开始吃饭了！
员工2,sleep:2 等待了8000(ms),开始吃饭了！
员工8,sleep:8 等待了2001(ms),开始吃饭了！
员工7,sleep:7 等待了3000(ms),开始吃饭了！
员工10,sleep:10 等待了0(ms),去下一景点的路上！
员工1,sleep:1 等待了8998(ms),去下一景点的路上！
员工5,sleep:5 等待了4999(ms),去下一景点的路上！
员工4,sleep:4 等待了5999(ms),去下一景点的路上！
员工3,sleep:3 等待了6998(ms),去下一景点的路上！
员工2,sleep:2 等待了7998(ms),去下一景点的路上！
员工9,sleep:9 等待了999(ms),去下一景点的路上！
员工8,sleep:8 等待了1999(ms),去下一景点的路上！
员工7,sleep:7 等待了2999(ms),去下一景点的路上！
员工6,sleep:6 等待了3999(ms),去下一景点的路上！

坑，又是员工10最慢，要提升效率了，不能吃的太多，得减肥。

代码中CyclicBarrier相当于使用了2次，第一次用于等待所有人到达后开饭，第二次用于等待所有人上车后驱车去下一景点。注意一些先到的员工会在其他人到达之前，都处于等待状态（cyclicBarrier.await();会让当前线程阻塞），无法干其他事情，等到最后一个人到了会唤醒所有人，然后继续。

CyclicBarrier内部相当于有个计数器（构造方法传入的），每次调用await();后，计数器会减1，并且await()方法会让当前线程阻塞，等待计数器减为0的时候，所有在await()上等待的线程被唤醒，然后继续向下执行，此时计数器又会被还原为创建时的值，然后可以继续再次使用。

示例3：最后到的人给大家上酒，然后开饭

还是示例1中的例子，员工10是最后到达的，让所有人都久等了，那怎么办，得给所有人倒酒，然后开饭，代码如下：

package com.itsoku.chat15;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 微信公众号：javacode2018，获取年薪50万java课程
 */
public class Demo3 {
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10, () -> {
        //模拟倒酒，花了2秒，又得让其他9个人等2秒
        try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "说，不好意思，让大家久等了，给大家倒酒赔罪!");
    });

    public static class T extends Thread {
        int sleep;

        public T(String name, int sleep) {
            super(name);
            this.sleep = sleep;
        }

        @Override
        public void run() {
            try {
                //模拟休眠
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
                long starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                cyclicBarrier.await();
                long endTime = System.currentTimeMillis();
                System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),开始吃饭了！");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            new T("员工" + i, i).start();
        }
    }
}

输出：

员工10说，不好意思，让大家久等了，给大家倒酒赔罪!
员工10,sleep:10 等待了2000(ms),开始吃饭了！
员工1,sleep:1 等待了11000(ms),开始吃饭了！
员工2,sleep:2 等待了10000(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:5 等待了7000(ms),开始吃饭了！
员工7,sleep:7 等待了5000(ms),开始吃饭了！
员工9,sleep:9 等待了3000(ms),开始吃饭了！
员工4,sleep:4 等待了8000(ms),开始吃饭了！
员工3,sleep:3 等待了9001(ms),开始吃饭了！
员工8,sleep:8 等待了4001(ms),开始吃饭了！
员工6,sleep:6 等待了6001(ms),开始吃饭了！

代码中创建CyclicBarrier对象时，多传入了一个参数（内部是倒酒操作），先到的人先等待，待所有人都到齐之后，需要先给大家倒酒，然后唤醒所有等待中的人让大家开饭。从输出结果中我们发现，倒酒操作是由最后一个人操作的，最后一个人倒酒完毕之后，才唤醒所有等待中的其他员工，让大家开饭。

示例4：其中一个人等待中被打断了

员工5等待中，突然接了个电话，有点急事，然后就拿起筷子开吃了，其他人会怎么样呢？看着他吃么？

代码如下：

package com.itsoku.chat15;

import java.sql.Time;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 微信公众号：javacode2018，获取年薪50万java课程
 */
public class Demo4 {
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);

    public static class T extends Thread {
        int sleep;

        public T(String name, int sleep) {
            super(name);
            this.sleep = sleep;
        }

        @Override
        public void run() {
            long starTime = 0, endTime = 0;
            try {
                //模拟休眠
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
                starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                System.out.println(this.getName() + "到了！");
                cyclicBarrier.await();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),开始吃饭了！");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            int sleep = 0;
            if (i == 10) {
                sleep = 10;
            }
            T t = new T("员工" + i, sleep);
            t.start();
            if (i == 5) {
                //模拟员工5接了个电话，将自己等待吃饭给打断了
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                System.out.println(t.getName() + ",有点急事，我先开干了！");
                t.interrupt();
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
            }
        }
    }
}

输出：

员工4到了！
员工3到了！
员工5到了！
员工1到了！
员工2到了！
员工5,有点急事，我先开干了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工1,sleep:0 等待了1001(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
员工3,sleep:0 等待了1001(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
员工4,sleep:0 等待了1001(ms),开始吃饭了！
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
员工2,sleep:0 等待了1001(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:0 等待了1002(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
java.lang.InterruptedException
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.reportInterruptAfterWait(AbstractQueuedSynchronizer.java:2014)
    at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2048)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:234)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工6到了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
员工9到了！
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
员工8到了！
员工7到了！
员工6,sleep:0 等待了0(ms),开始吃饭了！
员工7,sleep:0 等待了1(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
员工8,sleep:0 等待了1(ms),开始吃饭了！
员工9,sleep:0 等待了1(ms),开始吃饭了！
Disconnected from the target VM, address: '127.0.0.1:64413', transport: 'socket'
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo4$T.run(Demo4.java:31)
员工10到了！
员工10,sleep:10 等待了0(ms),开始吃饭了！

输出的信息看着有点乱，给大家理一理，员工5遇到急事，拿起筷子就是吃，这样好么，当然不好，他这么做了，后面看他这么做了都跟着这么做（这种场景是不是很熟悉，有一个人拿起筷子先吃起来，其他人都跟着上了），直接不等其他人了，拿起筷子就开吃了。CyclicBarrier遇到这种情况就是这么处理的。前面4个员工都在await()处等待着，员工5也在await()上等待着，等了1秒（TimeUnit.SECONDS.sleep(1);），接了个电话，然后给员工5发送中断信号后（t.interrupt();），员工5的await()方法会触发InterruptedException异常，此时其他等待中的前4个员工，看着5开吃了，自己立即也不等了，内部从await()方法中触发BrokenBarrierException异常，然后也开吃了，后面的6/7/8/9/10员工来了以后发现大家都开吃了，自己也不等了，6-10员工调用await()直接抛出了BrokenBarrierException异常，然后继续向下。

结论：

1. 内部有一个人把规则破坏了（接收到中断信号），其他人都不按规则来了，不会等待了
2. 接收到中断信号的线程，await方法会触发InterruptedException异常，然后被唤醒向下运行
3. 其他等待中 或者后面到达的线程，会在await()方法上触发BrokenBarrierException异常，然后继续执行

示例5：其中一个人只愿意等待5秒

基于示例1，员工1只愿意等的5秒，5s后如果大家还没到期，自己要开吃了，员工1开吃了，其他人会怎么样呢？

package com.itsoku.chat15;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

/**
 * 微信公众号：javacode2018，获取年薪50万java课程
 */
public class Demo5 {
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);

    public static class T extends Thread {
        int sleep;

        public T(String name, int sleep) {
            super(name);
            this.sleep = sleep;
        }

        @Override
        public void run() {
            long starTime = 0, endTime = 0;
            try {
                //模拟休眠
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
                starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                System.out.println(this.getName() + "到了！");
                if (this.getName().equals("员工1")) {
                    cyclicBarrier.await(5, TimeUnit.SECONDS);
                } else {
                    cyclicBarrier.await();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (TimeoutException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),开始吃饭了！");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            T t = new T("员工" + i, i);
            t.start();
        }
    }
}

输出：

员工1到了！
员工2到了！
员工3到了！
员工4到了！
员工5到了！
员工6到了！
员工1,sleep:1 等待了5001(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:5 等待了1001(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.TimeoutException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:257)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:32)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
员工6,sleep:6 等待了2(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工2,sleep:2 等待了4002(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
员工3,sleep:3 等待了3001(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
员工4,sleep:4 等待了2001(ms),开始吃饭了！
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工7到了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
员工7,sleep:7 等待了0(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
员工8到了！
员工8,sleep:8 等待了0(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
员工9到了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工9,sleep:9 等待了0(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工10到了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
员工10,sleep:10 等待了0(ms),开始吃饭了！
    at com.itsoku.chat15.Demo5$T.run(Demo5.java:34)

从输出结果中我们可以看到：1等待5秒之后，开吃了，其他等待人都开吃了，后面来的人不等待，直接开吃了。

员工1调用有参await方法等待5秒之后，触发了TimeoutException异常，然后继续向下运行，其他的在5开吃之前已经等了一会的的几个员工，他们看到5开吃了，自己立即不等待了，也开吃了（他们的await抛出了BrokenBarrierException异常）；还有几个员工在5开吃之后到达的，他们直接不等待了，直接抛出BrokenBarrierException异常，然后也开吃了。

结论：

1. 等待超时的方法

   public int await(long timeout, TimeUnit unit) throws InterruptedException,BrokenBarrierException,TimeoutException
   

2. 内部有一个人把规则破坏了（等待超时），其他人都不按规则来了，不会等待了
3. 等待超时的线程，await方法会触发TimeoutException异常，然后被唤醒向下运行
4. 其他等待中或者后面到达的线程，会在await()方法上触发BrokenBarrierException异常，然后继续执行

示例6：重建规则

示例5中改造一下，员工1等待5秒超时之后，开吃了，打破了规则，先前等待中的以及后面到达的都不按规则来了，都拿起筷子开吃。过了一会，导游重新告知大家，要按规则来，然后重建了规则，大家都按规则来了。

代码如下：

package com.itsoku.chat15;

import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;

/**
 * 微信公众号：javacode2018，获取年薪50万java课程
 */
public class Demo6 {
    public static CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(10);

    //规则是否已重建
    public static boolean guizhe = false;

    public static class T extends Thread {
        int sleep;

        public T(String name, int sleep) {
            super(name);
            this.sleep = sleep;
        }

        @Override
        public void run() {
            long starTime = 0, endTime = 0;
            try {
                //模拟休眠
                TimeUnit.SECONDS.sleep(sleep);
                starTime = System.currentTimeMillis();
                //调用await()的时候，当前线程将会被阻塞，需要等待其他员工都到达await了才能继续
                System.out.println(this.getName() + "到了！");
                if (!guizhe) {
                    if (this.getName().equals("员工1")) {
                        cyclicBarrier.await(5, TimeUnit.SECONDS);
                    } else {
                        cyclicBarrier.await();
                    }
                } else {
                    cyclicBarrier.await();

                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (BrokenBarrierException e) {
                e.printStackTrace();
            } catch (TimeoutException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            endTime = System.currentTimeMillis();
            System.out.println(this.getName() + ",sleep:" + this.sleep + " 等待了" + (endTime - starTime) + "(ms),开始吃饭了！");
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            T t = new T("员工" + i, i);
            t.start();
        }

        //等待10秒之后，重置，重建规则
        TimeUnit.SECONDS.sleep(15);
        cyclicBarrier.reset();
        guizhe = true;
        System.out.println("---------------大家太皮了，请大家按规则来------------------");
        //再来一次
        for (int i = 1; i <= 10; i++) {
            T t = new T("员工" + i, i);
            t.start();
        }
    }
}

输出：

员工1到了！
员工2到了！
员工3到了！
员工4到了！
员工5到了！
java.util.concurrent.TimeoutException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:257)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:36)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
员工6到了！
员工1,sleep:1 等待了5002(ms),开始吃饭了！
员工6,sleep:6 等待了4(ms),开始吃饭了！
员工4,sleep:4 等待了2004(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:5 等待了1004(ms),开始吃饭了！
员工3,sleep:3 等待了3002(ms),开始吃饭了！
员工2,sleep:2 等待了4004(ms),开始吃饭了！
员工7到了！
员工7,sleep:7 等待了0(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
员工8到了！
员工8,sleep:8 等待了0(ms),开始吃饭了！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工9到了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
员工9,sleep:9 等待了0(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
员工10到了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
员工10,sleep:10 等待了0(ms),开始吃饭了！
    at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
    at com.itsoku.chat15.Demo6$T.run(Demo6.java:38)
---------------大家太皮了，请大家按规则来------------------
员工1到了！
员工2到了！
员工3到了！
员工4到了！
员工5到了！
员工6到了！
员工7到了！
员工8到了！
员工9到了！
员工10到了！
员工10,sleep:10 等待了0(ms),开始吃饭了！
员工1,sleep:1 等待了9000(ms),开始吃饭了！
员工2,sleep:2 等待了8000(ms),开始吃饭了！
员工3,sleep:3 等待了6999(ms),开始吃饭了！
员工7,sleep:7 等待了3000(ms),开始吃饭了！
员工6,sleep:6 等待了4000(ms),开始吃饭了！
员工5,sleep:5 等待了5000(ms),开始吃饭了！
员工4,sleep:4 等待了6000(ms),开始吃饭了！
员工9,sleep:9 等待了999(ms),开始吃饭了！
员工8,sleep:8 等待了1999(ms),开始吃饭了！

第一次规则被打乱了，过了一会导游重建了规则（cyclicBarrier.reset();），接着又重来来了一次模拟等待吃饭的操作，正常了。

CountDownLatch和CyclicBarrier的区别

还是举例子说明一下：

CountDownLatch示例

主管相当于 CountDownLatch，干活的小弟相当于做事情的线程。

老板交给主管了一个任务，让主管搞完之后立即上报给老板。主管下面有10个小弟，接到任务之后将任务划分为10个小任务分给每个小弟去干，主管一直处于等待状态（主管会调用await()方法，此方法会阻塞当前线程），让每个小弟干完之后通知一下主管（调用countDown()方法通知主管，此方法会立即返回），主管等到所有的小弟都做完了，会被唤醒，从await()方法上苏醒，然后将结果反馈给老板。期间主管会等待，会等待所有小弟将结果汇报给自己。

而CyclicBarrier是一批线程让自己等待，等待所有的线程都准备好了，自己才能继续。

java高并发系列

• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933019&idx=1&sn=3455877c451de9c61f8391ffdc1eb01d&chksm=88621aa5bf1593b377e2f090bf37c87ba60081fb782b2371b5f875e4a6cadc3f92ff6d747e32&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第1天:必须知道的几个概念</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933024&idx=1&sn=969bfa5e2c3708e04adaf6401503c187&chksm=88621a9ebf1593886dd3f0f5923b6f929eade0b43204b98a8d0622a5f542deff4f6a633a13c8&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第2天:并发级别</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933041&idx=1&sn=82af7c702f737782118a9141858117d1&chksm=88621a8fbf159399be1d4834f6f845fa530b94a4ca7c0eaa61de508f725ad0fab74b074d73be&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第3天:有关并行的两个重要定律</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933050&idx=1&sn=497c4de99086f95bed11a4317a51e6a6&chksm=88621a84bf159392c9e3e243355313c397e0658df6b88769cdd182cb5d39b6f25686c86beffc&token=2041017112&lang=zh_CN#rd1">java高并发系列 - 第4天:JMM相关的一些概念</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933069&idx=1&sn=82105bb5b759ec8b1f3a69062a22dada&chksm=88621af3bf1593e5ece7c1da3df3b4be575271a2eaca31c784591ed0497252caa1f6a6ec0545&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第5天:深入理解进程和线程</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933082&idx=1&sn=e940c4f94a8c1527b6107930eefdcd00&chksm=88621ae4bf1593f270991e6f6bac5769ea850fa02f11552d1aa91725f4512d4f1ff8f18fcdf3&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第6天:线程的基本操作</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933088&idx=1&sn=f1d666dd799664b1989c77441b9d12c5&chksm=88621adebf1593c83501ac33d6a0e0de075f2b2e30caf986cf276cbb1c8dff0eac2a0a648b1d&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第7天:volatile与Java内存模型</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933095&idx=1&sn=d32242a5ec579f45d1e9becf44bff069&chksm=88621ad9bf1593cf00b574a8e0feeffbb2c241c30b01ebf5749ccd6b7b64dcd2febbd3000581&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第8天:线程组</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933102&idx=1&sn=5255e94dc2649003e01bf3d61762c593&chksm=88621ad0bf1593c6905e75a82aaf6e39a0af338362366ce2860ee88c1b800e52f5c6529c089c&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第9天：用户线程和守护线程</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933107&idx=1&sn=6b9fbdfa180c2ca79703e0ca1b524b77&chksm=88621acdbf1593dba5fa5a0092d810004362e9f38484ffc85112a8c23ef48190c51d17e06223&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第10天:线程安全和synchronized关键字</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933111&idx=1&sn=0a3592e41e59d0ded4a60f8c1b59e82e&chksm=88621ac9bf1593df5f8342514d6750cc8a833ba438aa208cf128493981ba666a06c4037d84fb&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第11天:线程中断的几种方式</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933116&idx=1&sn=83ae2d1381e3b8a425e65a9fa7888d38&chksm=88621ac2bf1593d4de1c5f6905c31c7d88ac4b53c0c5c071022ba2e25803fc734078c1de589c&token=2041017112&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第12天JUC:ReentrantLock重入锁</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933120&idx=1&sn=63ffe3ff64dcaf0418816febfd1e129a&chksm=88621b3ebf159228df5f5a501160fafa5d87412a4f03298867ec9325c0be57cd8e329f3b5ad1&token=476165288&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第13天:JUC中的Condition对象</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933125&idx=1&sn=382528aeb341727bafb02bb784ff3d4f&chksm=88621b3bbf15922d93bfba11d700724f1e59ef8a74f44adb7e131a4c3d1465f0dc539297f7f3&token=1338873010&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第14天:JUC中的LockSupport工具类，必备技能</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933130&idx=1&sn=cecc6bd906e79a86510c1fbb0e66cd21&chksm=88621b34bf159222042da8ed4b633e94ca04a614d290d54a952a668459a339ebec0c754d562d&token=702505185&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第15天：JUC中的Semaphore（信号量）</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933134&idx=1&sn=65c2b9982bb6935c54ff33082f9c111f&chksm=88621b30bf159226d41607292a1dc83186f8928744dbc44acfda381266fa2cdc006177b44095&token=773938509&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第16天：JUC中等待多线程完成的工具类CountDownLatch，必备技能</a>
• <a target="_blank" href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MTkxMDQ4MQ==&mid=2648933144&idx=1&sn=7f0cddc92ff39835ea6652ebb3186dbf&chksm=88621b26bf15923039933b127c19f39a76214fb1d5daa7ad0eee77f961e2e3ab5f5ca3f48740&token=773938509&lang=zh_CN#rd">java高并发系列 - 第17天：JUC中的循环栅栏CyclicBarrier的6种使用场景</a>

高并发系列连载中，感兴趣的加我微信itsoku，一起交流，关注公众号：路人甲Java，每天获取最新文章，送年薪50万java学习路线视频！

原文出处：https://www.cnblogs.com/itsoku123/p/11242165.html

来源：oschina

链接：https://my.oschina.net/u/4414412/blog/3258227