在Java的并发编程世界中，线程之间的协调是一个关键课题。当多个线程需要协同完成某项任务，并且必须在某个“检查点”上彼此等待时，CyclicBarrier便成为了一个强大而灵活的工具。它不像CountDownLatch那样只能使用一次，而是支持重复使用的屏障机制，非常适合用于周期性同步场景。

CyclicBarrier直译为“循环屏障”，顾名思义，它允许一组线程相互等待，直到所有线程都到达一个公共的屏障点（barrier point），然后才一起继续执行。这种机制在模拟并行计算、测试性能、分阶段任务处理等场景中非常实用。

我们先来看一个简单的例子。假设我们要模拟一场赛跑比赛，有5位运动员（即5个线程），比赛开始前所有人都必须站在起跑线上。只有当所有运动员准备就绪后，裁判才会鸣枪发令。这时，CyclicBarrier就能完美地扮演“裁判”的角色。

java
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;

public class RaceExample {
public static void main(String[] args) {
int numberOfRunners = 5;
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(numberOfRunners,
() -> System.out.println("所有运动员已就位，比赛开始！"));

    for (int i = 1; i <= numberOfRunners; i++) {
        new Thread(() -> {
            try {
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在准备...");
                Thread.sleep((long)(Math.random() * 3000)); // 模拟准备时间
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 已就位，等待发令");
                barrier.await(); // 等待其他线程
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 冲刺！");
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "Runner-" + i).start();
    }
}

}

在这个例子中，我们创建了一个容量为5的CyclicBarrier，并传入一个Runnable作为“屏障动作”——也就是当所有线程都调用await()后自动执行的任务。每个线程在准备完成后调用barrier.await()，一旦5个线程全部到达，屏障被触发，所有线程同时解除阻塞，继续执行后续逻辑。

与CountDownLatch相比，CyclicBarrier的最大优势在于它的“可重用性”。一旦所有线程通过屏障，计数器会自动重置，可以再次用于下一轮同步。这使得它特别适合用于循环或分阶段的任务，比如每轮数据处理完成后进行汇总分析。

考虑一个更复杂的场景：一个科学计算程序需要将一个大数组分成若干块，由多个线程并行处理。每轮迭代后，所有线程必须等待彼此完成当前阶段的计算，然后才能进入下一阶段。这种情况下，CyclicBarrier可以确保各线程步调一致。

java
double[] data = new double[1000];
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(4, () -> {
System.out.println("所有线程完成本轮计算，进入下一阶段");
});

for (int i = 0; i < 4; i++) {
final int threadId = i;
new Thread(() -> {
for (int round = 0; round < 3; round++) {
// 模拟分段计算
int start = threadId * 250;
int end = start + 250;
for (int j = start; j < end; j++) {
data[j] = Math.sin(data[j] + round);
}
try {
barrier.await(); // 等待其他线程完成本轮
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}).start();
}

值得注意的是，CyclicBarrier在遇到线程中断或超时异常时会进入“破损状态”（broken），此时所有等待的线程都会抛出BrokenBarrierException。可以通过调用isBroken()方法检测状态，或使用reset()方法手动重置屏障。

此外，await()方法还支持设置超时时间，避免无限等待：

java try { barrier.await(5, TimeUnit.SECONDS); } catch (TimeoutException e) { System.out.println("等待超时，部分线程未及时到达"); }

总之，CyclicBarrier是Java并发工具包中一个设计精巧、用途广泛的同步辅助类。它让多线程协作变得更加直观和可控，尤其适用于需要阶段性同步的并行任务。只要合理设计屏障点和回调逻辑，就能有效提升程序的并发效率与稳定性。