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本篇介紹第二個並發工具類CyclicBarrier，CyclicBarrier的字面意思是可循環使用（Cyclic）的屏障（Barrier），分以下部分介紹：
CyclicBarrier的使用CyclicBarrier與CountDownLatch比較CyclicBarrier源碼解析1. CyclicBarrier的使用
CyclicBarrier要做的事情是讓一組線程到達一個屏障時被阻塞，直到最後一個線程到達屏障時，屏障才會開門，所有被屏障攔截的線程一起執行。
1.1 API
CyclicBarrier(int parties)
：構造方法，parties表示攔截線程的數量。
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
：barrierAction用於在線程到達屏障時優先執行b，用於處理更加複雜的業務場景。
await()
：將當前線程阻塞，等到所有的線程都到達指定的臨界點後一起執行。
getNumberWaiting()
：獲取當前有多少個線程阻塞等待在臨界點上。
reset()
：將屏障重置為初始狀態。
1.2 使用舉例
舉個例子說明CyclicBarrier的使用：8個運動員參加比賽，運動員可能到達賽場的時間不一樣，要等8個運動員到齊了才開始比賽，代碼如下：
public class CyclicBarrierTest {
private static CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(8, () -> {
System.out.println("所有運動員入場，裁判員一聲令下！！！");
});
public static void main(String[] args) {
System.out.println("運動員準備進場，全場歡呼......");
for (int i = 0; i < 8; i++) {
new Thread() {
public void run() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 運動員到達起點，準備好了！！！");
try {
barrier.await();// 運動員等待，等所有運動員全部到齊後一起開始比賽
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 運動員出發！！！");
};
}.start();
}
}
}
輸出結果：
運動員準備進場，全場歡呼......
Thread-0 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-2 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-4 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-1 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-3 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-5 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-6 運動員到達起點，準備好了！！！
Thread-7 運動員到達起點，準備好了！！！
所有運動員入場，裁判員一聲令下！！！
Thread-7 運動員出發！！！
Thread-0 運動員出發！！！
Thread-1 運動員出發！！！
Thread-4 運動員出發！！！
Thread-2 運動員出發！！！
Thread-6 運動員出發！！！
Thread-5 運動員出發！！！
Thread-3 運動員出發！！！
2. 與CountDownLatch比較
CountDownLatch用於一個線程等待若干個其他線程執行完任務之後才執行，強調一個線程等待，這個線程會阻塞。而CyclicBarrier用於一組線程互相等待至某個狀態，然後這一組線程再同時執行，強調的是多個線程互等，這多個線程阻塞，等大家都完成，再攜手共進。CountDownLatch是不能復用的，而CyclicLatch是可以復用的。使用reset()方法將屏障重置為初始狀態之後就可以復用。CyclicBarrier提供了更多的方法，能夠通過getNumberWaiting()獲取阻塞線程的數量，通過isBroken()方法可以知道阻塞的線程是否被中斷。3. 源碼分析
CyclicBarrier是通過Lock的Condition實現的，每個CyclicBarrier對應個Lock鎖和該鎖的condition條件。
創建CyclicBarrier時設置一個count計數，當調用await()時做兩件事：①將count-1 ②將線程阻塞並構造成結點加入condition條件隊列。
當count變為0時，達到等待線程數量要求，condition將條件隊列中的線程全部喚醒。
3.1 類結構
public class CyclicBarrier {
private static class Generation { // 內部類，當有parties個線程到達barrier就會更新換代
boolean broken = false; // 是否損壞
}
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 重入鎖
private final Condition trip = lock.newCondition();
private final int parties; // 等待線程總數量
private final Runnable barrierCommand; // 達到等待線程數量後執行的線程
private Generation generation = new Generation(); // 當有parties個線程到達barrier,就會更新換代
private int count; // 記錄當前線程數量
}
3.2 構造方法
將parties設置為count值，設置達到等待線程數量後優先執行的線程
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
this.parties = parties; // 保存parties可循環使用
this.count = parties; // 將parties設置為count值
this.barrierCommand = barrierAction;// 設置達到等待線程數量後優先執行的線程
}
3.3 await()
await()方法：
①將count-1
②將線程阻塞並構造成結點加入condition條件隊列。
③當count變為0時，condition將條件隊列中的線程全部喚醒。
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
try {
return dowait(false, 0L);
} catch (TimeoutException toe) {
throw new Error(toe); // cannot happen
}
}
private int dowait(boolean timed, long nanos) throws InterruptedException, BrokenBarrierException, TimeoutException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
final Generation g = generation;
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
if (Thread.interrupted()) {
breakBarrier(); // 代失效，喚醒所有線程
throw new InterruptedException();
}
int index = --count; // 計數
if (index == 0) { // 達到要求數量
boolean ranAction = false;
try {
final Runnable command = barrierCommand;
if (command != null)
command.run(); // 達到等待線程數量後執行barrierCommand
ranAction = true;
nextGeneration(); // 喚醒本代所有線程，生成新一代，重置count
return 0;
} finally {
if (!ranAction)
breakBarrier();
}
}
// 線程數量未達到要求數量,將線程掛起等待
for (;;) {
try {
if (!timed)
trip.await(); // 將線程加入condition隊列掛起
else if (nanos > 0L)
nanos = trip.awaitNanos(nanos);
} catch (InterruptedException ie) {
if (g == generation && !g.broken) {
breakBarrier();
throw ie;
} else {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
// 特殊情況處理
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
if (g != generation)
return index;
if (timed && nanos <= 0L) {
breakBarrier();
throw new TimeoutException();
}
}
} finally {
lock.unlock();
}
}
// 當前代失效，喚醒所有線程
private void breakBarrier() {
generation.broken = true;
count = parties;
trip.signalAll();
}
// 喚醒本代所有線程，生成新一代，重置count
private void nextGeneration() {
trip.signalAll();
count = parties;
generation = new Generation();
}
4. 總結
CyclicBarrier要做的事情是讓一組線程到達一個屏障時被阻塞，直到最後一個線程到達屏障時，屏障才會開門，所有被屏障攔截的線程才會繼續幹活。
注意CyclicBarrier與CountDownLatch的區別：CountDownLatch用於一個線程等待若干個其他線程執行完任務之後才執行，而CyclicBarrier強調的是多個線程互等，等大家都完成，再攜手共進。此外，CyclicBarrier功能更加強大，可以循環使用。
CyclicBarrier是通過Lock的Condition實現的，每個CyclicBarrier對應個Lock鎖和該鎖的condition條件。創建CyclicBarrier時設置一個count計數，當調用await()時做兩件事：①將count-1 ②將線程阻塞並構造成結點加入condition條件隊列。當count變為0時，達到等待線程數量要求，condition將條件隊列中的線程全部喚醒。