CyclicBarrier源码阅读

CyclicBarrier 的字面意思是可循环使用(Cyclic)的屏障 (Barrier)。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障(也可以叫同步点)时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续工作。 CyclicBarrier 默认的构造方法是 CyclicBarrier(int parties)，其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用 await 方法告诉 CyclicBarrier 当前线程已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。
当存在需要所有的子任务都完成时，才执行主任务，这个时候就可以选择使用 CyclicBarrier

案例

public class DataImportThread extends Thread {
    private CyclicBarrier cyclicBarrier;
    private String path;

    public DataImportThread(CyclicBarrier cyclicBarrier, String path) {
        this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
        this.path = path;
    }

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始导入:path位置的数据");
        try {
            cyclicBarrier.await();//阻塞
        } catch (
                InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch
        (
                BrokenBarrierException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

class CycliBarrierDemo extends Thread {

    @Override
    public void run() {
        System.out.println("开始进行数据分析");
    }

    public static void main(String[] args) {
        CyclicBarrier cycliBarrier = new CyclicBarrier(3, new CycliBarrierDemo());
        new Thread(new DataImportThread(cycliBarrier, "file 1")).start();
        new Thread(new DataImportThread(cycliBarrier, "file 2")).start();
        new Thread(new DataImportThread(cycliBarrier, "file 3")).start();

    }
}

注意点
1)对于指定计数值 parties，若由于某种原因，没有足够的线程调用 CyclicBarrier 的 await，则所有调用 await 的线程都会被阻塞;
2)同样的 CyclicBarrier 也可以调用 await(timeout, unit)，设置超时时间，在设定时间内，如果没有足够线程到达，则解除阻塞状态，继续工作;
3)通过 reset 重置计数，会使得进入 await 的线程出现 BrokenBarrierException;
4 ) 如果采用是 CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) 构造方法，执行 barrierAction 操作的是最后一个到达的线程

实现原理

CyclicBarrier 相比 CountDownLatch 来说，要简单很多，源码实现是基于 ReentrantLock 和 Condition 的组合使用。CyclicBarrier 可以有不止一个栅栏，因为它的栅栏(Barrier)可以重复使用(Cyclic)

await

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();
                throw new InterruptedException();
            }

            int index = --count;
            if (index == 0) {  // tripped
                boolean ranAction = false;
                try {
                    final Runnable command = barrierCommand;
                    if (command != null)
                        command.run();
                    ranAction = true;
                    nextGeneration();
                    return 0;
                } finally {
                    if (!ranAction)
                        breakBarrier();
                }
            }

            // loop until tripped, broken, interrupted, or timed out
            for (;;) {
                try {
                    if (!timed)
                        trip.await();
                    else if (nanos > 0L)
                        nanos = trip.awaitNanos(nanos);
                } catch (InterruptedException ie) {
                    if (g == generation && ! g.broken) {
                        breakBarrier();
                        throw ie;
                    } else {
                        // We're about to finish waiting even if we had not
                        // been interrupted, so this interrupt is deemed to
                        // "belong" to subsequent execution.
                        Thread.currentThread().interrupt();
                    }
                }

                if (g.broken)
                    throw new BrokenBarrierException();

                if (g != generation)
                    return index;

                if (timed && nanos <= 0L) {
                    breakBarrier();
                    throw new TimeoutException();
                }
            }
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

重点说一下：
private final Condition trip = lock.newCondition();
当count未减少到0的时候，使用conidition的trip.await()，当减少到0的时候，首先最后一个线程执行command.run()
，然后执行nextGeneration()唤醒等待的线程,使用的是 trip.signalAll()。

private void nextGeneration() {
        // signal completion of last generation
        trip.signalAll();
        // set up next generation
        count = parties;
        generation = new Generation();
    }

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