CycBarrier深度解析和示例

現實生活中我們經常會遇到這樣的情景，在進行某個活動前需要等待人全部都齊了才開始。例如吃飯時要等全家人都上座了才動筷子，旅遊時要等全部人都到齊了才出發，比賽時要等運動員都上場後才開始。

柵欄類似於閉鎖，它能阻塞一組執行緒直到某個事件的發生。柵欄與閉鎖的關鍵區別在於，所有的執行緒必須同時到達柵字段置，才能繼續執行。閉鎖用於等待事件，而柵欄用於等待其他執行緒。

cyclicbarrier可以使一定數量的執行緒反覆地在柵字段置處匯集。當執行緒到達柵字段置時將呼叫await方法，這個方法將阻塞直到所有執行緒都到達柵字段置。如果所有執行緒都到達柵字段置，那麼柵欄將開啟，此時所有的執行緒都將被釋放，而柵欄將被重置以便下次使用。

cyclicbarrier類圖：

cyclicbarrier是由reentrantlock可重入鎖和condition共同實現的。

cyclicbarrier有兩個構造方法

public cyclicbarrier(int parties) 
public cyclicbarrier(int parties, runnable barrieraction)

cyclicbarrier預設的構造方法是cyclicbarrier(int parties)，其引數表示屏障攔截的執行緒數量，每個執行緒使用await()方法告訴cyclicbarrier我已經到達了屏障，然後當前執行緒被阻塞。

cyclicbarrier的另乙個建構函式cyclicbarrier(int parties, runnable barrieraction)，用於執行緒到達屏障時，優先執行barrieraction，方便處理更複雜的業務場景。

public int await() throws interruptedexception, brokenbarrierexception  catch (timeoutexception toe) 
}public int await(long timeout, timeunit unit)
throws interruptedexception,
brokenbarrierexception,
timeoutexception

這兩個方法最終都會呼叫dowait(boolean, long)方法，它也是cyclicbarrier的核心方法，該方法定義如下：

private int dowait(boolean timed, long nanos)
throws interruptedexception, brokenbarrierexception,
timeoutexception 
// 獲取下標
int index = --count;
// 如果是 0，說明最後乙個執行緒呼叫了該方法
if (index == 0)  finally 
}for (;;)  catch (interruptedexception ie)  else 
}if (g.broken)
throw new brokenbarrierexception();
if (g != generation)
return index;
if (timed && nanos <= 0l) 
}} finally 
}

dowait(boolean, long)方法的主要邏輯處理比較簡單，如果該執行緒不是最後乙個呼叫await方法的執行緒，則它會一直處於等待狀態，除非發生以下情況：

在上面的源**中，我們可能需要注意generation 物件，在上述**中我們總是可以看到丟擲brokenbarrierexception異常，那麼什麼時候丟擲異常呢？如果乙個執行緒處於等待狀態時，如果其他執行緒呼叫reset()，或者呼叫的barrier原本就是被損壞的，則丟擲brokenbarrierexception異常。同時，任何執行緒在等待時被中斷了，則其他所有執行緒都將丟擲brokenbarrierexception異常，並將barrier置於損壞狀態。

同時，generation描述著cyclicbarrier的更新換代。在cyclicbarrier中，同一批執行緒屬於同一代。當有parties個執行緒到達barrier之後，generation就會被更新換代。其中broken標識該當前cyclicbarrier是否已經處於中斷狀態。

private static class generation

預設barrier是沒有損壞的。當barrier損壞了或者有乙個執行緒中斷了，則通過breakbarrier()來終止所有的執行緒：

private void breakbarrier()

在breakbarrier()中除了將broken設定為true，還會呼叫signalall將在cyclicbarrier處於等待狀態的執行緒全部喚醒。

當所有執行緒都已經到達barrier處（index == 0），則會通過nextgeneration()進行更新換地操作，在這個步驟中，做了三件事：喚醒所有執行緒，重置count，generation：

private void nextgeneration()

示例，召喚7個神龍士找龍珠，先找齊7個神龍士，先到的等後到的，然後神龍士去找龍珠，找到了說一聲，等待其他人找到並召喚神龍

CycBarrier深度解析和示例

Const 深度解析

extern深度解析

cin深度解析

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