CyclicBarrier原始碼理解

一、cyclicbarrier介紹

乙個批次的執行緒都到達某種狀態（呼叫cyclicbarrier.await方法）後，再執行另乙個任務（由最後乙個呼叫await方法的執行緒執行）。

同時，它是可以重複使用的，通過重置狀態；而countdownlatch是不能重複用的；

二、原理

建立cyclicbarrier例項時，指定執行緒數量和後續任務（也可以不指定這個任務），呼叫await()方法進行等待，await方法內部使用reentrantlock，對等待中的執行緒數量減1，當等待中的執行緒數量為0時，則執行指定的後續任務，再執行阻塞執行緒後續的**。

1、屬性介紹

//記錄柵欄的年代資訊。當所有執行緒通行或者柵欄被重置的時候，會產生乙個新的年代。
//因為cyclicbarrier可以重複使用，因此每乙個generation物件，就代表了一次cyclicbarrier的使用。
private static class generation 
//柵欄鎖
private final reentrantlock lock = new reentrantlock();
private final condition trip = lock.newcondition();
//匯流排程數量
private final int parties;
//所有執行緒都到達後，要執行的任務
private final runnable barriercommand;
//當前柵欄的年代資訊
private generation generation = new generation();
//等待中的執行緒數量。其值為0-parties之間。當柵欄被破壞或重置柵欄時，其值更新為parties。
private int count;

2、建構函式

//傳入執行緒數量和指定的任務，初始化parties和count
public cyclicbarrier(int parties, runnable barrieraction) 
public cyclicbarrier(int parties)

3、await()方法：呼叫後執行緒進入等待，直到所有的執行緒都到達。

//執行緒進入等待狀態，該方法還有超時引數版本。
public int await() throws interruptedexception, brokenbarrierexception  catch (timeoutexception toe) 
}//主要方法
private int dowait(boolean timed, long nanos)
throws interruptedexception, brokenbarrierexception,
timeoutexception 
//等待的執行緒數量減1，當最後乙個執行緒到達（也就是等待的執行緒數量為0時），就執行指定的任務，然後通知所有等待中的執行緒恢復執行、重置count的值。
int index = --count;
if (index == 0)  finally 
}// 到這裡，說明count ！= 0，還有執行緒沒有到達，所以先到達的執行緒需要阻塞等待。
for (;;)  catch (interruptedexception ie)  else 
}if (g.broken)
throw new brokenbarrierexception();
if (g != generation)
return index;
if (timed && nanos <= 0l) 
}} finally 
}//通知等待中的執行緒繼續執行、重置count的值、建立新的generation
private void nextgeneration() 
//銷毀柵欄（設定broken為true）、重置count、通知所有等待的執行緒繼續執行
private void breakbarrier()

4、isbroken()：判斷當前柵欄是否被銷毀，broken的值會影響await()方法的執行

public boolean isbroken()  finally 
}

5、reset()：重置柵欄，觸發的動作主要包括：銷毀柵欄（broken=true）、通知所有阻塞的執行緒（在await方法裡，在接收到notifyall方法後，會判斷broken的值，為true則丟擲異常）、重置count，建立新的generation。

public void reset()  finally 
}

三、示例

public class cyclicbarriertest 
@override
public void run()  catch (interruptedexception e)  catch (brokenbarrierexception e) 
system.out.println(thread.currentthread().getname() + "end wait");}}
public static void main(string args) 
system.out.println("main執行緒結束");
}}

執行結果：

thread-0start wait main執行緒結束 thread-1start wait thread-3start wait thread-4start wait thread-2start wait thread-2, 所有執行緒結束 thread-2end wait thread-4end wait thread-3end wait thread-1end wait

thread-0end wait

結果分析：

1、主線程和新建立的5個執行緒沒有等待關係，這點與countdownlatch不同，在countdownlatch使用中，一般是在主線程中呼叫await()方法進行等待，等所有執行緒都執行完後，再執行主線程。

2、所有執行緒都到達後，先執行指定的後續任務，再繼續阻塞後的執行緒**。

CyclicBarrier原始碼理解

併發程式設計之 CyclicBarrier 原始碼分析

AbstractCollection原始碼分析

ThreadPoolExecutor原始碼閱讀

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