Rust中的Barrier同步机制详解（手把手教你使用Barrier实现线程等待）

Barrier 的基本用法

要使用 Barrier，首先需要从标准库导入：

use std::sync::{Arc, Barrier};use std::thread;

其中：
- Arc 用于在线程间安全地共享 Barrier 实例；
- Barrier 是我们要使用的同步工具；
- thread 用于创建新线程。

实战：使用 wait 方法实现线程等待

下面是一个完整的例子，演示如何使用 Barrier::wait() 方法让 3 个线程在屏障处等待，全部到达后再继续执行：

use std::sync::{Arc, Barrier};use std::thread;use std::time::Duration;fn main() {    // 创建一个 Barrier，要求 3 个线程到达后才能继续    let barrier = Arc::new(Barrier::new(3));    let mut handles = vec![];    for i in 0..3 {        let barrier_clone = Arc::clone(&barrier);        let handle = thread::spawn(move || {            println!("线程 {} 已启动，正在执行前期任务...", i);            thread::sleep(Duration::from_millis(100 * i)); // 模拟不同耗时            // 到达屏障点，等待其他线程            barrier_clone.wait();            println!("线程 {} 继续执行后续任务！", i);        });        handles.push(handle);    }    // 等待所有线程完成    for handle in handles {        handle.join().unwrap();    }    println!("所有线程已完成！");}

运行这段代码，你可能会看到类似以下的输出：

线程 0 已启动，正在执行前期任务...线程 1 已启动，正在执行前期任务...线程 2 已启动，正在执行前期任务...线程 0 继续执行后续任务！线程 1 继续执行后续任务！线程 2 继续执行后续任务！所有线程已完成！

注意：尽管线程 0 最先完成前期任务，但它必须在 barrier.wait() 处等待线程 1 和线程 2 也调用 wait() 后，三者才会同时继续执行。这就是 Rust线程同步 的核心思想之一。

wait 方法返回值说明

Barrier::wait() 方法会返回一个 BarrierWaitResult 结构体，你可以通过它判断当前线程是否是最后一个到达屏障的线程：

let result = barrier.wait();if result.is_leader() {    println!("我是最后一个到达的线程，可以做一些清理工作！");}

这个特性在某些需要指定某个线程执行额外操作（如日志记录、资源释放）的场景中非常有用。

常见应用场景

• 并行算法中的阶段同步（如 Map-Reduce）
• 多线程压力测试的统一启动
• 游戏开发中多个角色的同步行动
• 分布式模拟中的时间步进控制

总结

Barrier 是 Rust并发控制 工具箱中一个简单但强大的组件。通过 wait() 方法，我们可以轻松实现多线程的阶段性同步。掌握它，能让你在编写高性能、安全的 Rust多线程编程 应用时更加得心应手。

希望这篇教程能帮助你理解 Rust 中的 Barrier 机制。快去试试吧！