一、介绍
从名字上来看CyclicBarrier，就是代表循环屏障。CyclicBarrier一般被称为栅栏。
Barrier屏障：让一个或多个线程达到一个屏障点，会被阻塞。屏障点会有一个数值，当达到一个线程阻塞在屏障点时，就会对屏障点的数值进行-1操作，当屏障点数值减为0时，屏障就会打开，唤醒所有阻塞在屏障点的线程。在释放屏障点之后，可以先执行一个任务，再让所有阻塞被唤醒的线程继续之后后续任务。
Cyclic循环：所有线程被释放后，屏障点的数值可以再次被重置。
CyclicBarrier是一种同步机制，允许一组线程互相等待。现成的达到屏障点其实是基于await方法在屏障点阻塞。
CyclicBarrier并没有基于AQS实现，他是基于ReentrantLock锁的机制去实现了对屏障点–，以及线程挂起的操作。（CountDownLatch本身是基于AQS，对state进行release操作后，可以-1）
CyclicBarrier没来一个线程执行await，都会对屏障数值进行-1操作，每次-1后，立即查看数值是否为0，如果为0，直接唤醒所有的互相等待线程。
CyclicBarrier对比CountDownLatch区别
- 底层实现不同。CyclicBarrier基于ReentrantLock做的。CountDownLatch直接基于AQS做的。
- 应用场景不同。CountDownLatch的计数器只能使用一次。而CyclicBarrier在计数器达到0之后，可以重置计数器。CyclicBarrier可以实现相比CountDownLatch更复杂的业务，执行业务时出现了错误，可以重置CyclicBarrier计数器，再次执行一次。
- CyclicBarrier还提供了很多其他的功能：
- 可以获取到阻塞的现成有多少
- 在线程互相等待时，如果有等待的线程中断，可以抛出异常，避免无限等待的问题。
- CountDownLatch一般是让主线程等待，让子线程对计数器–。CyclicBarrier更多的让子线程也一起计数和等待，等待的线程达到数值后，再统一唤醒
CyclicBarrier：多个线程互相等待，直到到达同一个同步点，再一次执行。
二、应用
出国旅游：
导游小姐姐需要等待所有乘客都到位后，发送护照，签证等等文件，再一起出发
比如Tom，Jack，Rose三个人组个团出门旅游
在构建CyclicBarrier可以指定barrierAction，可以选择性指定，如果指定了，那么会在barrier归0后，优先执行barrierAction任务，然后再去唤醒所有阻塞挂起的线程，并行去处理后续任务。
所有互相等待的线程，可以指定等待时间，并且在等待的过程中，如果有线程中断，所有互相的等待的线程都会被唤醒。
如果在等待期间，有线程中断了，唤醒所有线程后，CyclicBarrier无法继续使用。
如果线程中断后，需要继续使用当前的CyclicBarrier，需要调用reset方法，让CyclicBarrier重置。
如果CyclicBarrier的屏障数值到达0之后，他默认会重置屏障数值，CyclicBarrier在没有线程中断时，是可以重复使用的。
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(3,() -> {
System.out.println("等到各位大佬都到位之后，分发护照和签证等内容！");
});
new Thread(() -> {
System.out.println("Tom到位！！！");
try {
barrier.await();
} catch (Exception e) {
System.out.println("悲剧，人没到齐！");
return;
}
System.out.println("Tom出发！！！");
}).start();
Thread.sleep(100);
new Thread(() -> {
System.out.println("Jack到位！！！");
try {
barrier.await();
} catch (Exception e) {
System.out.println("悲剧，人没到齐！");
return;
}
System.out.println("Jack出发！！！");
}).start();
Thread.sleep(100);
new Thread(() -> {
System.out.println("Rose到位！！！");
try {
barrier.await();
} catch (Exception e) {
System.out.println("悲剧，人没到齐！");
return;
}
System.out.println("Rose出发！！！");
}).start();
/*
tom到位，jack到位，rose到位
导游发签证
tom出发，jack出发，rose出发
*/
}
三、 源码分析
分成两块内容去查看，首先查看CyclicBarrier的一些核心属性，然后再查看CyclicBarrier的核心方法
3.1 CyclicBarrier的核心属性
public class CyclicBarrier {
// 这个静态内部类是用来标记是否中断的
private static class Generation {
boolean broken = false;
}
/** CyclicBarrier是基于ReentrantLock实现的互斥操作，以及计数原子性操作 */
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/** 基于当前的Condition实现线程的挂起和唤醒 */
private final Condition trip = lock.newCondition();
/** 记录有参构造传入的屏障数值，不会对这个数值做操作 */
private final int parties;
/** 当屏障数值达到0之后，优先执行当前任务 */
private final Runnable barrierCommand;
/** 初始化默认的Generation，用来标记线程中断情况 */
private Generation generation = new Generation();
/** 每来一个线程等待，就对count进行-- */
private int count;
}
3.2 CyclicBarrier的有参构造
掌握构建CyclicBarrier之后，内部属性的情况
// 这个是CyclicBarrier的有参构造
// 在内部传入了parties，屏障点的数值
// 还传入了barrierAction，屏障点的数值达到0，优先执行barrierAction任务
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
// 健壮性判
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
// 当前类中的属性parties是保存屏障点数值的
this.parties = parties;
// 将parties赋值给属性count，每来一个线程，继续count做-1操作。
this.count = parties;
// 优先执行的任务
this.barrierCommand = barrierAction;
}
3.3 CyclicBarrier中的await方法
在CyclicBarrier中，提供了2个await方法
- 第一个是无参的方式，线程要死等，直屏障点数值为0，或者有线程中断
- 第二个是有参方式，传入等待的时间，要么时间到位了，要不就是直屏障点数值为0，或者有线程中断
无论是哪种await方法，核心都在于内部调用的dowait方法
dowait方法主要包含了线程互相等待的逻辑，以及屏障点数值到达0之后的操作
// 包含了线程互相等到的逻辑，以及屏障点数值到达0后的操作
private int dowait(boolean timed, long nanos)throws
// 当前新编程中断，抛出这个异常
InterruptedException,
// 其他线程中断，当前线程抛出这个异常
BrokenBarrierException,
// await时间到位，抛出这个异常
TimeoutException {
// 加锁
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
// 拿到Generation对象的引用
final Generation g = generation;
// 判断下线程中断了么？如果中断了，直接抛出异常
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
// 当前线程中断了么？
if (Thread.interrupted()) {
// 做了三个实现，
// 设置broken为true，将count重置，唤醒其他等待的线程
breakBarrier();
// 抛出异常
throw new InterruptedException();
}
// 屏障点做--
int index = --count;
// 如果屏障点为0，打开屏障啦！！
if (index == 0) {
// 标记
boolean ranAction = false;
try {
// 拿到有参构造中传递的任务
final Runnable command = barrierCommand;
// 任务不为null，优先执行当前任务
if (command != null)
command.run();
// 上述任务执行没问题，标记位设置为true
ranAction = true;
// 执行nextGeneration
// 唤醒所有线程，重置count，重置generation
nextGeneration();
return 0;
} finally {
// 如果优先执行的任务出了问题i，就直接抛出异常
if (!ranAction)
breakBarrier();
}
}
// 死循环
for (;;) {
try {
// 如果调用await方法，死等
if (!timed)
trip.await();
// 如果调用await(time,unit)，基于设置的nans时长决定await的时长
else if (nanos > 0L)
nanos = trip.awaitNanos(nanos);
} catch (InterruptedException ie) {
// 到这，说明线程被中断了
// 查看generation有没有被重置。
// 并且当前broken为false，需要做线程中断后的操作。
if (g == generation && ! g.broken) {
breakBarrier();
throw ie;
} else {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
// 是否是中断唤醒，是就抛异常。
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
// 说明被reset了，返回index的数值。或者任务完毕也会被重置
if (g != generation)
return index;
// 指定了等待的时间内，没有等到所有线程都到位
if (timed && nanos <= 0L) {
// 中断任务
breakBarrier();
// 抛出异常
throw new TimeoutException();
}
}
} finally {
lock.unlock();
}
}