CyclicBarrier

CyclicBarrier的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续运行。CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier（int parties），其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。

barrierAction

CyclicBarrier还提供一个更高级的构造函数CyclicBarrier（int parties，Runnable barrierAction），用于在最后一个线程到达屏障时，优先执行barrierAction(执行一次)，方便处理更复杂的业务场景。

CyclicBarrier可以用于多线程计算数据，最后合并计算结果的场景。

import java.util.concurrent.*;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class CyclicBarrierTest {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger i = new AtomicInteger();
        CyclicBarrier cyclicBarrier = new CyclicBarrier(2, () -> {
            System.out.println("t1 t2 end");
        });
        ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(2);
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            service.submit(() -> {
                System.out.println("start");
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                    System.out.println("working");
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
            service.submit(() -> {
                System.out.println("start");
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                    System.out.println("working");
                    cyclicBarrier.await();
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        service.shutdown();
    }
}

CyclicBarrier的底层执行流程

1. 初始化CyclicBarrier中的各种成员变量，包括parties(线程个数)、count以及Runnable（可选）
   2. 当调用await方法时，底层会先检查计数器是否已经归零，如果是的话，那么就首先执行可选的Runnable，接下来开始下一个generation；
   3. 在下一个分代中，将会重置count值为parties，并且创建新的Generation实例。
   4. 同时会调用Condition的signalAll方法，唤醒所有在屏障前面等待的线程，让其开始继续执行。
   5. 如果计数器没有归零，那么当前的调用线程将会通过Condition的await方法，在屏障前进行等待。
   6. 以上所有执行流程均在lock锁的控制范围内，不会出现并发情况。

CountDownLatch和CyclicBarrier辨析

• CountDownLatch调用countdown后自身不会阻塞
• CyclicBarrier调用await后自身会阻塞(在同步点等待)

• CountDownLatch的计数器只能使用一次，而v的计数器可以反复使用。
• CountDownLatch.await一般阻塞工作线程，所有的进行预备工作的线程执行countDown，而CyclicBarrier通过工作线程调用await从而自行阻塞，直到所有工作线程达到指定屏障，再大家一起往下走。
• 在控制多个线程同时运行上，CountDownLatch可以不限线程数量，而CyclicBarrier是固定线程数。
• CyclicBarrier没有主线程和子线程之分。
• 同时，CyclicBarrier还可以提供一个barrierAction，合并多线程计算结果。