CyclicBarrier實現原理核心邏輯

cyclicbarrier作用：

cyclicbarrier用於同步一組執行緒，建立cyclicbarrier時指定參與迴圈柵欄的執行緒數量與一組執行緒全部就位時，優先執行的動作。每個執行緒呼叫await()方法後，即表示到達柵欄點，然後就會進阻塞，當參與迴圈柵欄的最後乙個執行緒呼叫了await()方法後，會喚醒之前阻塞的執行緒，迴圈柵欄重置，進入下一次迴圈。

cyclicbarrier欄位解釋：

//	表示本次迴圈的狀態：為true時，表示本次迴圈被破壞（如，有執行緒被中斷、await超時）
private
static
class
generation
/** 在執行await時是獨佔的 */
private
final reentrantlock lock =
newreentrantlock()
;/** 用於多個執行緒之間的同步 */
private
final condition trip = lock.
newcondition()
;/** 參與一次迴圈的執行緒數 */
private
final
int parties;
/* 所有都達到迴圈柵欄點時，優先執行的動作 */
private
final runnable barriercommand;
/** the current generation */
private generation generation =
newgeneration()
;/** 用來表示當前剩餘的需要到達柵欄點的執行緒數量  **/
private
int count;

cyclicbarrier核心邏輯的實現：dowait(boolean timed, long nanos)。

當呼叫await方法後，最後會呼叫 dowait(boolean timed, long nanos)。

執行流程：

首次明確這個過程需要加鎖，因為會涉及到多個共享變數的賦值與執行緒之間的同步。

拿到鎖後，先檢查本次迴圈的狀態是否被破壞，若被破壞則直接丟擲異常。

然後檢查當前執行緒是否被中斷，若被中斷呼叫breakbarrier()去終止本次迴圈：將迴圈狀態置為無效狀態，將剩餘需要到達柵欄點的執行緒數置為初始值，最後喚醒所以呼叫await進入阻塞狀態的執行緒。breakbarrier()執行完畢後丟擲中斷異常。

檢查通過的話，將需要進入柵欄點的執行緒數減一（–count）

減完後的值若為0：代表本次迴圈執行完畢，此時若建立cyclicbarrier時指定了到達柵欄點需要執行的任務，則先執行該任務，然後呼叫nextgeneration()去更新狀態，為下一次迴圈初始化：先喚醒所有等待的執行緒，將count設定為初始值parties，新建乙個generation賦值給generation變數。

如果–count後的值不為0，則代表還有執行緒未準備就緒，則進入阻塞過程，阻塞過程發生中斷呼叫breakbarrier()。當從阻塞狀態被喚醒後，會檢查當前代（generation）是否被破壞，破壞直接丟擲柵欄被破壞。未被破壞，檢查是否正常換代，即檢查進入await方法時拿到的 generation的引用（g）與現在的generation還是否是同乙個？在–count為0時，執行了nextgeneration()方法，該方法會新建乙個generation賦值給generation變數。所以在這裡如果g!=generation代表成功換代。

參照原始碼理解上述過程：

private
intdowait
(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
}// loop until tripped, broken, interrupted, or timed out
for(;;
)catch
(interruptedexception ie)
else
}// 當有任何乙個執行緒中斷了，就會呼叫breakbarrier方法
// 就會喚醒其他的執行緒，其他執行緒醒來後，也要丟擲異常
if(g.broken)
throw
newbrokenbarrierexception()
;// g != generation表示正常換代了，返回當前執行緒所在柵欄的下標
// 如果 g == generation，說明還沒有換代，那為什麼會醒了？
// 因為乙個執行緒可以使用多個柵欄，當別的柵欄喚醒了這個執行緒，就會走到這裡，所以需要判斷是否是當前代。
// 正是因為這個原因，才需要generation來保證正確。
if(g != generation)
return index;
// 如果有時間限制，且時間小於等於0，銷毀柵欄並丟擲異常
if(timed && nanos <=
0l)}
}finally
}

讓當前柵欄失效：

private
void
breakbarrier()

進行換代：

private
void
nextgeneration()

CyclicBarrier實現原理核心邏輯

CyclicBarrier實現原理

CyclicBarrier 同步屏障實現分析

同步屏障CyclicBarrier

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CyclicBarrier實現原理

CyclicBarrier 同步屏障實現分析

同步屏障CyclicBarrier

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