在Java中如何使用Phaser实现动态线程同步_Phaser动态同步操作解析

Phaser支持动态注册和注销线程，适用于分阶段执行且参与线程数不固定的并发场景。1. 线程通过register()注册参与；2. 调用arriveAndAwaitAdvance()等待当前阶段所有线程到达；3. 阶段推进时可触发onAdvance()自定义逻辑；4. 完成任务后调用arriveAndDeregister()退出同步。相比CountDownLatch和CyclicBarrier，Phaser更灵活，适合多阶段动态协作。

Phaser 是 Java 并发包 java.util.concurrent 中提供的一个灵活的同步工具，适用于需要动态控制参与线程数量的场景。与 CountDownLatch 和 CyclicBarrier 不同，Phaser 支持在运行时动态地注册和注销线程，非常适合用于分阶段执行且参与线 程数不固定的并发任务。

Phaser 的基本工作原理

Phaser 的核心是“阶段”（phase）的概念。多个线程可以协作完成一个阶段的任务，当所有参与线程都到达该阶段的同步点时，Phaser 自动推进到下一阶段。如果设置了屏障操作，还可以在阶段切换时执行特定动作。

每个线程通过调用 arriveAndAwaitAdvance() 表示自己已到达当前阶段，并等待其他线程完成。也可以使用 arriveAndDeregister() 到达后立即退出同步，不再参与后续阶段。

动态添加和移除线程

Phaser 允许在运行过程中动态增减参与线程，这是其最大优势之一。新线程可以通过调用 register() 或在构造时指定初始数量来加入。线程完成任务后可调用 arriveAndDeregister() 主动注销。

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常见使用方式包括：

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千面视频动捕是一个AI视频动捕解决方案，专注于将视频中的人体关节二维信息转化为三维模型动作。

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• 创建 Phaser 时不指定初始数量：new Phaser()
• 线程开始执行前调用 register() 增加参与者计数
• 每个阶段结束时调用 arriveAndAwaitAdvance() 同步等待
• 任务完成后 arriveAndDeregister() 释放资源

多阶段任务同步示例

假设有一组工作线程需要完成三个阶段的任务：初始化、处理数据、汇总结果。各阶段参与线程可能不同。

public class PhaserExample {
    private static final int PHASE_COUNT = 3;

    public static void main(String[] args) {
        Phaser phaser = new Phaser();

        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            new Thread(() -> workerTask(phaser), "Worker-" + i).start();
        }

        // 主线程等待所有阶段完成
        for (int phase = 0; phase < PHASE_COUNT; phase++) {
            phaser.arriveAndAwaitAdvance();
            System.out.println("✅ 阶段 " + (phase + 1) + " 完成");
        }
    }

    private static void workerTask(Phaser phaser) {
        phaser.register(); // 动态注册

        for (int phase = 0; phase < PHASE_COUNT; phase++) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 正在执行阶段 " + (phase + 1));
            try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) {}

            phaser.arriveAndAwaitAdvance(); // 等待本阶段完成
        }

        phaser.arriveAndDeregister(); // 完成后注销
    }
}

高级特性：onAdvance 方法定制阶段行为

可以继承 Phaser 并重写 onAdvance(int phase, int registeredParties) 方法，在每次阶段推进时进行判断或执行清理操作。返回 true 表示终止 Phaser，false 继续下个阶段。

例如可根据阶段编号或剩余参与者数量决定是否继续：

Phaser phaser = new Phaser() {
    @Override
    protected boolean onAdvance(int phase, int registeredParties) {
        System.out.println("? 推进到阶段: " + (phase + 1));
        return phase >= 2 || registeredParties == 0; // 执行完3个阶段后停止
    }
};

基本上就这些。Phaser 提供了比传统同步工具更强的灵活性，特别适合分阶段、动态参与的并发场景。掌握 register、arriveAndAwaitAdvance 和 arriveAndDeregister 的配合使用，就能高效实现复杂的并行流程控制。

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