CountDownLatch vs CyclicBarrier：并发工具的对决

在并发编程中，CountDownLatch 和 CyclicBarrier 是两个非常有用的同步工具，它们在不同的场景下发挥着各自的作用。本文将详细介绍这两种工具的特点、区别以及它们的应用场景。

CountDownLatch

CountDownLatch 是一个同步辅助类，它允许一个或多个线程等待，直到在其他线程中执行的一组操作完成。它的主要特点如下：

一次性使用：一旦计数器达到零，CountDownLatch 就不能再被重置或重复使用。
等待和计数：一个线程（或多个线程）可以调用 await() 方法等待，直到计数器达到零。其他线程可以通过调用 countDown() 方法来减少计数。
应用场景：
- 启动多个线程并等待它们完成：例如，在一个应用启动时，等待所有服务初始化完成。
- 等待多个事件完成：比如在测试中，等待所有测试用例执行完毕。

示例：

CountDownLatch latch = new CountDownLatch(3);
// 三个线程执行任务
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    new Thread(() -> {
        try {
            // 模拟任务执行
            Thread.sleep(1000);
            latch.countDown();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}
// 主线程等待
latch.await();
System.out.println("所有任务完成");

CyclicBarrier

CyclicBarrier 是一个同步机制，它允许一组线程互相等待，直到所有线程都到达一个共同的屏障点。它的特点包括：

可重用：与 CountDownLatch 不同，CyclicBarrier 可以被重置并重复使用。
屏障点：所有线程到达屏障点后，屏障打开，所有线程继续执行。
应用场景：
- 多线程计算：例如，在并行计算中，等待所有线程完成各自的计算任务。
- 数据同步：在分布式系统中，等待所有节点准备好数据。

示例：

CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3, () -> {
    System.out.println("所有线程到达屏障点");
});
// 三个线程执行任务
for (int i = 0; i < 3; i++) {
    new Thread(() -> {
        try {
            // 模拟任务执行
            Thread.sleep(1000);
            barrier.await();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }).start();
}

CountDownLatch vs CyclicBarrier

使用次数：CountDownLatch 是一次性的，而 CyclicBarrier 可以重复使用。
等待机制：CountDownLatch 等待计数器归零，而 CyclicBarrier 等待所有线程到达屏障点。
应用场景：
- CountDownLatch 适用于一个线程等待多个线程完成任务的场景。
- CyclicBarrier 适用于多个线程相互等待的场景。
重置：CyclicBarrier 可以重置计数器，CountDownLatch 则不能。

总结

在并发编程中，选择 CountDownLatch 还是 CyclicBarrier 取决于具体的需求。如果需要一个线程等待多个线程完成任务，且不需要重复使用，CountDownLatch 是更好的选择。如果需要多个线程在某个点上同步并可能重复使用，CyclicBarrier 则更为合适。理解它们的区别和应用场景，可以帮助开发者更有效地利用这些工具，提高程序的并发性能和可靠性。