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Java中的Phaser是一种灵活的多阶段同步工具,适用于需要分阶段协调多个线程的场景。属于 java.util.concurrent 包,提供了比 CountDownLatch 和 CyclicBarrier 更灵活的机制来管理一组线程的执行流程。
核心特性
多阶段同步
Phaser允许将任务划分为多个阶段(Phase),每个阶段完成后所有线程必须同步才能进入下一阶段,支持无限循环的阶段管理。
动态注册与注销
线程可随时通过register()注册为参与者,或通过arriveAndDeregister()注销,Phaser的同步数量可动态调整。
自定义阶段行为
通过覆写onAdvance(int phase, int registeredParties)方法,可在每个阶段结束时执行自定义逻辑(如日志输出或重置状态)。
主要方法
方法 |
作用 |
arriveAndAwaitAdvance() |
当前线程完成当前阶段任务并等待其他线程,全部到达后自动进入下一阶段 |
arrive() |
标记当前线程到达当前阶段,不阻塞,直接返回下一阶段编号 |
register() |
动态增加一个参与者 |
bulkRegister(int parties) |
批量注册多个参与者 |
arriveAndDeregister() |
到达当前阶段并注销自身,减少后续阶段的参与者数量 |
使用场景
分阶段任务
如多线程考试场景:所有学生完成第一题后才能开始第二题,类推至全部题目完成。
动态线程协作
适合参与者数量不确定的任务(如游戏中的玩家动态加入/退出)。
并行计算
将复杂任务拆解为多个阶段,每个阶段并行计算后同步结果。
示例代码
import java.util.concurrent.Phaser; public class PhaserDemo { public static void main(String[] args) { Phaser phaser = new Phaser(3); // 初始注册3个参与者 for (int i = 0; i < 3; i++) { new Thread(new Task(phaser), "Thread-" + (i + 1)).start(); } } static class Task implements Runnable { private final Phaser phaser; public Task(Phaser phaser) { this.phaser = phaser; } @Override public void run() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 完成阶段1"); phaser.arriveAndAwaitAdvance(); // 等待所有线程完成阶段1 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 进入阶段2"); phaser.arriveAndDeregister(); // 完成阶段2并注销 } } }
运行结果
Thread-2 完成阶段1 Thread-3 完成阶段1 Thread-1 完成阶段1 Thread-1 进入阶段2 Thread-3 进入阶段2 Thread-2 进入阶段2
工具对比
工具 |
固定参与者数量 |
支持多阶段 |
动态调整参与者 |
CountDownLatch |
是 |
否 |
否 |
CyclicBarrier |
是 |
否 |
否 |
Phaser |
否 |
是 |
是 |
注意事项
性能优化:避免在onAdvance()中执行耗时操作。
层次化Phaser:支持父子Phaser嵌套,适用于复杂同步层次。
终止条件:当所有参与者注销后,Phaser自动进入终止状态。
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