CyclicBarrier介绍
CyclicBarrier是一个同步辅助类，允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点 (common barrier point)。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。
注意比较CountDownLatch和CyclicBarrier：
(01) CountDownLatch的作用是允许1或N个线程等待其他线程完成执行；而CyclicBarrier则是允许N个线程相互等待。
(02) CountDownLatch的计数器无法被重置；CyclicBarrier的计数器可以被重置后使用，因此它被称为是循环的barrier。
uml类图
CyclicBarrier是包含了”ReentrantLock对象lock”和”Condition对象trip”，它是通过独占锁实现的。下面通过源码去分析到底是如何实现的。
CyclicBarrier源码分析
1. 构造函数
CyclicBarrier的构造函数共2个：CyclicBarrier 和 CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)。第1个构造函数是调用第2个构造函数来实现的，下面第2个构造函数的源码。
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
// parties表示“必须同时到达barrier的线程个数”。
this.parties = parties;
// count表示“处在等待状态的线程个数”。
this.count = parties;
// barrierCommand表示“parties个线程到达barrier时，会执行的动作”。
this.barrierCommand = barrierAction;
}
、
2.await函数
public int await() throws InterruptedException, BrokenBarrierException {
try {
return dowait(false, 0L);
} catch (TimeoutException toe) {
throw new Error(toe); // cannot happen;
}
}await()是通过dowait()实现的。
private int dowait(boolean timed, long nanos)
throws InterruptedException, BrokenBarrierException,
TimeoutException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
// 获取“独占锁(lock)”
lock.lock();
try {
// 保存“当前的generation”
final Generation g = generation;
// 若“当前generation已损坏”，则抛出异常。
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
// 如果当前线程被中断，则通过breakBarrier()终止CyclicBarrier，唤醒CyclicBarrier中所有等待线程。
if (Thread.interrupted()) {
breakBarrier();
throw new InterruptedException();
}
// 将“count计数器”-1
int index = --count;
// 如果index=0，则意味着“有parties个线程到达barrier”。
if (index == 0) { // tripped
boolean ranAction = false;
try {
// 如果barrierCommand不为null，则执行该动作。
final Runnable command = barrierCommand;
if (command != null)
command.run();
ranAction = true;
// 唤醒所有等待线程，并更新generation。
nextGeneration();
return 0;
} finally {
if (!ranAction)
breakBarrier();
}
}
// 当前线程一直阻塞，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，
// 当前线程才继续执行。
for (;;) {
try {
// 如果不是“超时等待”，则调用awati()进行等待；否则，调用awaitNanos()进行等待。
if (!timed)
trip.await();
else if (nanos > 0L)
nanos = trip.awaitNanos(nanos);
} catch (InterruptedException ie) {
// 如果等待过程中，线程被中断，则执行下面的函数。
if (g == generation && ! g.broken) {
breakBarrier();
throw ie;
} else {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
// 如果“当前generation已经损坏”，则抛出异常。
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
// 如果“generation已经换代”，则返回index。
if (g != generation)
return index;
// 如果是“超时等待”，并且时间已到，则通过breakBarrier()终止CyclicBarrier，唤醒CyclicBarrier中所有等待线程。
if (timed && nanos <= 0L) {
breakBarrier();
throw new TimeoutException();
}
}
} finally {
// 释放“独占锁(lock)”
lock.unlock();
}
}说明：dowait()的作用就是让当前线程阻塞，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，当前线程才继续执行。
(01) generation是CyclicBarrier的一个成员遍历，它的定义如下：
private Generation generation = new Generation();
private static class Generation {
boolean broken = false;
}在CyclicBarrier中，同一批的线程属于同一代，即同一个Generation；CyclicBarrier中通过generation对象，记录属于哪一代。
当有parties个线程到达barrier，generation就会被更新换代。
(02) 如果当前线程被中断，即Thread.interrupted()为true；则通过breakBarrier()终止CyclicBarrier。breakBarrier()的源码如下：
private void breakBarrier() {
generation.broken = true;
count = parties;
trip.signalAll();
}breakBarrier()会设置当前中断标记broken为true，意味着“将该Generation中断”；同时，设置count=parties，即重新初始化count；最后，通过signalAll()唤醒CyclicBarrier上所有的等待线程。
(03) 将“count计数器”-1，即–count；然后判断是不是“有parties个线程到达barrier”，即index是不是为0。
当index=0时，如果barrierCommand不为null，则执行该barrierCommand，barrierCommand就是我们创建CyclicBarrier时，传入的Runnable对象。然后，调用nextGeneration()进行换代工作，nextGeneration()的源码如下：
private void nextGeneration() {
trip.signalAll();
count = parties;
generation = new Generation();
}首先，它会调用signalAll()唤醒CyclicBarrier上所有的等待线程；接着，重新初始化count；最后，更新generation的值。
(04) 在for(;;)循环中。timed是用来表示当前是不是“超时等待”线程。如果不是，则通过trip.await()进行等待；否则，调用awaitNanos()进行超时等待。
CyclicBarrier使用例子
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
public class CyclicBarrierTest1 {
private static int SIZE = 5;
private static CyclicBarrier cb;
public static void main(String[] args) {
cb = new CyclicBarrier(SIZE);
// 新建5个任务
for(int i=0; i<SIZE; i++)
new InnerThread().start();
}
static class InnerThread extends Thread{
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wait for CyclicBarrier.");
// 将cb的参与者数量加1
cb.await();
// cb的参与者数量等于5时，才继续往后执行
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continued.");
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}运行结果：
Thread-1 wait for CyclicBarrier.
Thread-2 wait for CyclicBarrier.
Thread-3 wait for CyclicBarrier.
Thread-4 wait for CyclicBarrier.
Thread-0 wait for CyclicBarrier.
Thread-0 continued.
Thread-4 continued.
Thread-2 continued.
Thread-3 continued.
Thread-1 continued.结果说明：主线程中新建了5个线程，所有的这些线程都调用cb.await()等待。所有这些线程一直等待，直到cb中所有线程都达到barrier时，这些线程才继续运行！
例子2:
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
public class CyclicBarrierTest2 {
private static int SIZE = 5;
private static CyclicBarrier cb;
public static void main(String[] args) {
cb = new CyclicBarrier(SIZE, new Runnable () {
public void run() {
System.out.println("CyclicBarrier's parties is: "+ cb.getParties());
}
});
// 新建5个任务
for(int i=0; i<SIZE; i++)
new InnerThread().start();
}
static class InnerThread extends Thread{
public void run() {
try {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " wait for CyclicBarrier.");
// 将cb的参与者数量加1
cb.await();
// cb的参与者数量等于5时，才继续往后执行
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " continued.");
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}运行结果：
Thread-1 wait for CyclicBarrier.
Thread-2 wait for CyclicBarrier.
Thread-3 wait for CyclicBarrier.
Thread-4 wait for CyclicBarrier.
Thread-0 wait for CyclicBarrier.
CyclicBarrier's parties is: 5
Thread-0 continued.
Thread-4 continued.
Thread-2 continued.
Thread-3 continued.
Thread-1 continued.