CyclicBarrier是什么？ CyclicBarrier具有什么特性？ CyclicBarrier与CountDownLatch的对比？
问题
（1）CyclicBarrier是什么？
（2）CyclicBarrier具有什么特性？
（3）CyclicBarrier与CountDownLatch的对比？
简介
CyclicBarrier，回环栅栏，它会阻塞一组线程直到这些线程同时达到某个条件才继续执行。它与CountDownLatch很类似，但又不同，CountDownLatch需要调用countDown()方法触发事件，而CyclicBarrier不需要，它就像一个栅栏一样，当一组线程都到达了栅栏处才继续往下走。
使用方法
public class CyclicBarrierTest {
public static void main(String[] args) {
CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(3);
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread(()->{
System.out.println("before");
try {
cyclicBarrier.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("after");
}).start();
}
}
}这段方法很简单，使用一个CyclicBarrier使得三个线程保持同步，当三个线程同时到达cyclicBarrier.await();处大家再一起往下运行。
源码分析
主要内部类
private static class Generation {
boolean broken = false;
}Generation，中文翻译为代，一代人的代，用于控制CyclicBarrier的循环使用。
比如，上面示例中的三个线程完成后进入下一代，继续等待三个线程达到栅栏处再一起执行，而CountDownLatch则做不到这一点，CountDownLatch是一次性的，无法重置其次数。
主要属性
// 重入锁 private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(); // 条件锁，名称为trip，绊倒的意思，可能是指线程来了先绊倒，等达到一定数量了再唤醒 private final Condition trip = lock.newCondition(); // 需要等待的线程数量 private final int parties; // 当唤醒的时候执行的命令 private final Runnable barrierCommand; // 代 private Generation generation = new Generation(); // 当前这一代还需要等待的线程数 private int count;
通过属性可以看到，CyclicBarrier内部是通过重入锁的条件锁来实现的，那么你可以脑补一下这个场景吗？
彤哥来脑补一下：假如初始时count = parties = 3，当第一个线程到达栅栏处，count减1，然后把它加入到Condition的队列中，第二个线程到达栅栏处也是如此，第三个线程到达栅栏处，count减为0，调用Condition的signalAll()通知另外两个线程，然后把它们加入到AQS的队列中，等待当前线程运行完毕，调用lock.unlock()的时候依次从AQS的队列中唤醒一个线程继续运行，也就是说实际上三个线程先依次（排队）到达栅栏处，再依次往下运行。
以上纯属彤哥脑补的内容，真实情况是不是如此呢，且往后看。
构造方法
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
// 初始化parties
this.parties = parties;
// 初始化count等于parties
this.count = parties;
// 初始化都到达栅栏处执行的命令
this.barrierCommand = barrierAction;
}
public CyclicBarrier(int parties) {
this(parties, null);
}构造方法需要传入一个parties变量，也就是需要等待的线程数。
await()方法
每个需要在栅栏处等待的线程都需要显式地调用await()方法等待其它线程的到来。
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
try {
// 调用dowait方法，不需要超时
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;
// 加锁
lock.lock();
try {
// 当前代
final Generation g = generation;
// 检查
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
// 中断检查
if (Thread.interrupted()) {
breakBarrier();
throw new InterruptedException();
}
// count的值减1
int index = --count;
// 如果数量减到0了，走这段逻辑（最后一个线程走这里）
if (index == 0) { // tripped
boolean ranAction = false;
try {
// 如果初始化的时候传了命令，这里执行
final Runnable command = barrierCommand;
if (command != null)
command.run();
ranAction = true;
// 调用下一代方法
nextGeneration();
return 0;
} finally {
if (!ranAction)
breakBarrier();
}
}
// 这个循环只有非最后一个线程可以走到
for (;;) {
try {
if (!timed)
// 调用condition的await()方法
trip.await();
else if (nanos > 0L)
// 超时等待方法
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();
}
}
// 检查
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
// 正常来说这里肯定不相等
// 因为上面打破栅栏的时候调用nextGeneration()方法时generation的引用已经变化了
if (g != generation)
return index;
// 超时检查
if (timed && nanos <= 0L) {
breakBarrier();
throw new TimeoutException();
}
}
} finally {
lock.unlock();
}
}
private void nextGeneration() {
// 调用condition的signalAll()将其队列中的等待者全部转移到AQS的队列中
trip.signalAll();
// 重置count
count = parties;
// 进入下一代
generation = new Generation();
}dowait()方法里的整个逻辑分成两部分：
（1）最后一个线程走上面的逻辑，当count减为0的时候，打破栅栏，它调用nextGeneration()方法通知条件队列中的等待线程转移到AQS的队列中等待被唤醒，并进入下一代。
（2）非最后一个线程走下面的for循环逻辑，这些线程会阻塞在condition的await()方法处，它们会加入到条件队列中，等待被通知，当它们唤醒的时候已经更新换“代”了，这时候返回。
图解
学习过前面的章节，看这个图很简单了，看不懂的同学还需要把推荐的内容好好看看哦^^
总结
（1）CyclicBarrier会使一组线程阻塞在await()处，当最后一个线程到达时唤醒（只是从条件队列转移到AQS队列中）前面的线程大家再继续往下走；
（2）CyclicBarrier不是直接使用AQS实现的一个同步器；
（3）CyclicBarrier基于ReentrantLock及其Condition实现整个同步逻辑；
彩蛋
CyclicBarrier与CountDownLatch的异同？
（1）两者都能实现阻塞一组线程等待被唤醒；
（2）前者是最后一个线程到达时自动唤醒；
（3）后者是通过显式地调用countDown()实现的；
（4）前者是通过重入锁及其条件锁实现的，后者是直接基于AQS实现的；
（5）前者具有“代”的概念，可以重复使用，后者只能使用一次；
（6）前者只能实现多个线程到达栅栏处一起运行；
（7）后者不仅可以实现多个线程等待一个线程条件成立，还能实现一个线程等待多个线程条件成立（详见CountDownLatch那章使用案例）；
