从字面意思理解可以看出循环执行，通过它可以实现让一组线程等待至某个状态之后再全部同时执行。循环是因为当等待线程都被释放后，CyclicBarrier对象可以被重用
栅栏是强制要求线程到达某个临界点才能执行，当都到达时，一起跳过Cyclicbarrier对象执行，
1.1Cyclicbarrier类的属性
/** 对象入口的重如锁 */
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/**用于线程间等待与唤醒操作 */
private final Condition trip = lock.newCondition();
/** 拦截的线程数 */
private final int parties;
/* 所有线程都到达barrier时执行的任务 */
private final Runnable barrierCommand;
/** 当前Generation ，每当屏障失效或者开闸之后都会自动替换掉从而实现重置的功能 */
private Generation generation = new Generation();
/**
* 剩余阻塞线程数
*/
private int count;1.2 CyclicBarrier的内部类
//每次使用CyclicBarrier对象都会关联一个Generation 对象
//当CyclicBarrier对象发生trip或者reset时，对应的Generation 会发生改变
private static class Generation {
//标示当前的CyclicBarrier对象是否已经处在中断的状态
boolean broken = false;
}1.3 Cyclicbarrier的构造器
//创建拦截指定线程数的CyclicBarrier对象
//并且可以指定在所有线程都进入栅栏后的执行动作
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
//校验parties值的合法性
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
this.parties = parties;
this.count = parties;
this.barrierCommand = barrierAction;
}
/**
* 创建拦截指定线程数的CyclicBarrier对象
*/
public CyclicBarrier(int parties) {
this(parties, null);
}CyclicBarrier，默认构造方法是CyclicBarrier(int parties)，参数代表屏障拦截的线程数量，每个线程使用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后线程被阻塞在这；另一个构造函数，用于线程到达屏障时优先执行barrierAction操作，方便处理更复杂的场景
2.1 await() / await(Long timeout,TimeUnit unit)
//无参，不带超时时间参数的方法
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
try {
return dowait(false, 0L);
} catch (TimeoutException toe) {
throw new Error(toe); // cannot happen
}
}
//有超时时间的方法
public int await(long timeout, TimeUnit unit)
throws InterruptedException,
BrokenBarrierException,
TimeoutException {
return dowait(true, unit.toNanos(timeout));
}这两个方法最后都会调用doawait()方法；这也是CyclicBarrier的核心方法
private int dowait(boolean timed, long nanos)
throws InterruptedException, BrokenBarrierException,
TimeoutException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
//重入锁，获取后控制并发以串行
lock.lock();
try {
//获取当前代
final Generation g = generation;
//如果当前代坏了，则抛出BrokenBarrierException异常
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
//判断当前线程是否被中断
if (Thread.interrupted()) {
//设置当前代被损坏状态为true，并通知其他阻塞在次栅栏的线程
breakBarrier();
throw new InterruptedException();
}
// count 值自减，赋值给index
int index = --count;
//如果index值为0；说明这是最后一个到栅栏的线程
if (index == 0) { // tripped
//任务是否被执行的标志
boolean ranAction = false;
try {
//获取所有线程到达栅栏后要执行的任务
final Runnable command = barrierCommand;
//如果command部位空，command执行run方法
if (command != null)
command.run();
ranAction = true;
//更新栅栏的状态，并唤醒所有阻塞在这个栅栏的线程
nextGeneration();
return 0;
} finally {
//如果执行栅栏时失败了
if (!ranAction)
//设置当前代的broken状态为true，唤醒所有线程
breakBarrier();
}
}
// loop until tripped, broken, interrupted, or timed out
for (;;) {
try {
//判断是否有时间限制
if (!timed)//无时间限制
//等待知道被唤醒
trip.await();
else if (nanos > 0L)
//等待指定的时间
nanos = trip.awaitNanos(nanos);
} catch (InterruptedException ie) {
//捕获InterruptedException 异常
//如果当前代没有被损坏
if (g == generation && ! g.broken) {
//设置broken状态为true
//并通知阻塞在次栅栏的其他线程
breakBarrier();
//把捕获的异常继续抛出
throw ie;
} else {
// 上面条件不满足，说线程不是这代的
//不会影响当前这代栅栏的执行只会，标记中断
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
//如果当前代被破坏
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
//g != generation表示正常换代了
//返回当前线程所在栅栏的下标
//如果g == generation说明还没有换代，那为什么会醒呢？
//因为一个线程可以使用多个栅栏
//当别的栅栏唤醒这个线程，就会走到这里，所以需要判断是否是当前代
//正是因为这个原因才需要generation来保证正确
if (g != generation)
return index;
//如果有时间限制，且小于等于0；
if (timed && nanos <= 0L) {
//唤醒所有线程 # 并抛出异常
breakBarrier();
throw new TimeoutException();
}
}
} finally {
lock.unlock();
}
}等待状态：
如果该线程不是最后一个调用await方法的线程，则它会一直处在等待状态，除非发生以下情况之一
- 最后一个线程到达，即index=0；
- 某个参与线程等待超时；
- 某个参与线程被中断
- 调用了Cyclicbarrierde reset方法，将屏障重置为初始状态
BrokenBarrierException 异常
如果一个线程处在等待状态时，如果其他线程调用reset()或者调用的barrier原本就是被破坏的，则抛出BrokenBarrierException异常
任何线程在等待时被中断了，则其他线程都将抛出BrokenBarrierException异常，并将barrier置于损坏状态
2.2breakBarrier方法
默认barrier是没有损坏的
当barrier损坏了或者有一个线程中断了，则通过breakBarrier来终止所有线程
当barrier损坏或者有一个线程中断了，则通过breakBarrier来终止所有线程
在breakBarrier中除了将broken设置为true，还会调用signall将在CyclicBarrier处在等待状态的线程全部唤醒
private void breakBarrier() {
//设置状态
generation.broken = true;
//恢复正在等待进入屏障的线程数量
count = parties;
//唤醒所有线程
trip.signalAll();
}2.3nextGeneration() 方法
//当barrier发送trip时，用于更新状态并唤醒每一个线程
//这一个方法只有持有lock时被调用
private void nextGeneration() {
// signal completion of last generation
//唤醒所有线程
trip.signalAll();
//恢复正在等待的进入屏障的线程数量
count = parties;
//新生一代
generation = new Generation();
}2.4 reset()方法
/**
*将barrier状态重置，如果此时有线程在barrier处等待，他们会抛出BrokenBarrierException并返回
*注意：由于其他原因发生broken后重置可能会很复杂，线程需要一些方式来完成同步，并选择一种方式来完成reset
*相对为后续的使用重建一个barrier，次重置操作更受欢迎
*注意：这是一个需要加锁的操作
*/
public void reset() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
breakBarrier(); // break the current generation
nextGeneration(); // start a new generation
} finally {
lock.unlock();
}
}2.5 isBroken()方法 判断栅栏是否处在中断的状态
public boolean isBroken() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
return generation.broken;
} finally {
lock.unlock();
}
}