在上篇博客（【java并发编程实战】-----“J.U.C”：Semaphore）中，LZ介绍了Semaphore，下面LZ介绍CyclicBarrier。在JDK API中是这么介绍的：
一个同步辅助类，它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。在涉及一组固定大小的线程的程序中，这些线程必须不时地互相等待，此时 CyclicBarrier 很有用。因为该 barrier 在释放等待线程后可以重用，所以称它为循环 的 barrier。
CyclicBarrier 支持一个可选的 Runnable 命令，在一组线程中的最后一个线程到达之后（但在释放所有线程之前），该命令只在每个屏障点运行一次。若在继续所有参与线程之前更新共享状态，此屏障操作 很有用。
对于失败的同步尝试，CyclicBarrier 使用了一种要么全部要么全不 (all-or-none) 的破坏模式：如果因为中断、失败或者超时等原因，导致线程过早地离开了屏障点，那么在该屏障点等待的其他所有线程也将通过 BrokenBarrierException（如果它们几乎同时被中断，则用 InterruptedException）以反常的方式离开。
CyclicBarrier分析CyclicBarrier结构如下：
从上图可以看到CyclicBarrier内部使用ReentrantLock独占锁实现的。其构造函数如下：
CyclicBarrier(int parties)：创建一个新的 CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，但它不会在启动 barrier 时执行预定义的操作。
CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)：创建一个新的 CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，并在启动 barrier 时执行给定的屏障操作，该操作由最后一个进入 barrier 的线程执行。
publicCyclicBarrier(intparties) {this(parties,null);
}publicCyclicBarrier(intparties, Runnable barrierAction) {if(parties <= 0)thrownewIllegalArgumentException();this.parties =parties;this.count =parties;this.barrierCommand =barrierAction;
}
在CyclicBarrier中，最重要的方法就是await()，在所有参与者都已经在此 barrier 上调用 await 方法之前，将一直等待。其源代码如下：
publicintawait()throwsInterruptedException, BrokenBarrierException {try{returndowait(false, 0L);
}catch(TimeoutException toe) {thrownewError(toe);//cannot happen;}
}
await内部调用dowait():
PRivateintdowait(booleantimed,longnanos)throwsInterruptedException, BrokenBarrierException,
TimeoutException {//独占锁finalReentrantLock lock =this.lock;//获取独占锁lock.lock();try{//保存当前"Generation"finalGeneration g =generation;//当前generation“已损坏”，抛出BrokenBarrierException异常//抛出该异常一般都是某个线程在等待某个处于“断开”状态的CyclicBarrierif(g.broken)thrownew
BrokenBarrierException();//当前线程中断，通过breakBarrier终止终止CyclicBarrierif(Thread.interrupted()) {
breakBarrier();thrownewInterruptedException();
}//计数器-1intindex = --count;//如果计数器 == 0//表示所有线程都已经到位，触发动作（是否执行某项任务）if(index == 0) {//trippedbooleanranAction =false;try{//barrierCommand线程要执行的任务finalRunnable command =barrierCommand;//执行的任务!=null，执行任务if(command !=null)
command.run();
ranAction=true;//唤醒所有等待线程，并更新generation。nextGeneration();return0;
}finally{if(!ranAction)
breakBarrier();
}
}//循环一直执行，直到下面三个if一个条件满足才会退出循环for(;;) {try{//如果不是超时等待，则调用await等待if(!timed)
trip.await();//调用awaitNanos等待elseif(nanos > 0L)
nanos=trip.awaitNanos(nanos);
}catch(InterruptedException ie) {//if(g == generation && !g.broken) {
breakBarrier();throwie;
}else{
Thread.currentThread().interrupt();
}
}//当前generation“已损坏”，抛出BrokenBarrierException异常//抛出该异常一般都是某个线程在等待某个处于“断开”状态的CyclicBarrierif(g.broken)thrownew
BrokenBarrierException();//generation已经更新，返回indexif(g !=generation)returnindex;//“超时等待”，并且时间已到，则通过breakBarrier()终止CyclicBarrierif(timed && nanos <= 0L) {
breakBarrier();thrownewTimeoutException();
}
}
}finally{//释放独占锁lock.unlock();
}
}
在dowait方法中其实处理逻辑还是比较简单的：
1、首先判断该barrier是否已经断开了，如果断开则抛出BrokenBarrierException异常；
2、判断计算器index是否等于0，如果等于0，则表示所有的线程准备就绪，已经到达某个公共屏障点了，barrier可以进行后续工作了（是否执行某项任务（构造函数决定））；然后调用nextGeneration方法进行更新换代工作（其中会唤醒所有等待的线程）；
3、通过for循环（for(;;)）使线程一直处于等待状态。直到“有parties个线程到达barrier” 或 “当前线程被中断” 或 “超时”这3者之一发生。
在dowait中有Generation这样一个对象。该对象是CyclicBarrier的一个成员变量：
privatestaticclassGeneration {boolean
broken =false;
}
Generation描述着CyclicBarrier的更显换代。在CyclicBarrier中，同一批线程属于同一代。当有parties个线程到达barrier，generation就会被更新换代。其中broken标识该当前CyclicBarrier是否已经处于中断状态。
对于中断，CyclicBarrier是通过breakBarrier()实现的：
privatevoid
breakBarrier() {
generation.broken=true;
count=parties;
trip.signalAll();
}
在breakBarrier()中除了将broken设置为true，还会调用signalAll将在CyclicBarrier处于等待状态的线程全部唤醒。
在超时的判断中，CyclicBarrier根据timed的值来执行不同的wait。await、awaitNanos都是Condition中的方法。
当index = --count等于0时，标识“有parties个线程到达barrier”，临界条件到达，则执行相应的动作。执行完动作后，则调用nextGeneration进行更新换代：
privatevoidnextGeneration() {//唤醒所有处于等待状态的线程trip.signalAll();//初始化计数器count =parties;//产生新的Generation对象generation =newGeneration();
}
示例1、线程等待到一定条件后才会继续进行。
publicclassCyclicBarrierTest_1 {privatestaticCyclicBarrier barrier;staticclassthreadTest1extendsThread{publicvoidrun() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "达到...");try{
barrier.await();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "执行完成...");
}
}publicstaticvoidmain(String[] args) {
barrier=newCyclicBarrier(5);for(inti = 1 ; i <= 5 ; i++){newthreadTest1().start();
}
}
}
------执行结果：
Thread-0达到...
Thread-1达到...
Thread-3达到...
Thread-2达到...
Thread-4达到...
Thread-4执行完成...
Thread-0执行完成...
Thread-1执行完成...
Thread-2执行完成...
Thread-3执行完成...
2、线程等待到一定条件后，执行某项任务。比如说我们等车，只有当车坐满后，汽车才会发动。
这个只需要对上面的代码进行小动作的改动即可：
publicclassCyclicBarrierTest_2 {privatestaticCyclicBarrier barrier;staticclassthreadTest1extendsThread{publicvoidrun() {
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "达到...");try{
barrier.await();
}catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+ "执行完成...");
}
}publicstaticvoidmain(String[] args) {
barrier=newCyclicBarrier(5,newRunnable() {
@Overridepublicvoidrun() {
System.out.println("执行CyclicBarrier中的任务.....");
}
});for(inti = 1 ; i <= 5 ; i++){newthreadTest1().start();
}
}
}
-------执行结果：
Thread-0达到...
Thread-1达到...
Thread-3达到...
Thread-4达到...
Thread-2达到...
执行CyclicBarrier中的任务.....
Thread-2执行完成...
Thread-0执行完成...
Thread-3执行完成...
Thread-1执行完成...
Thread-4执行完成...
参考文献：
1、Java多线程系列--“JUC锁”10之 CyclicBarrier原理和示例