一、类图
1.1 CyclicBarrier类基础
//珊栏
public class CyclicBarrier {
//内部类，表示代，每次珊栏内线程容量达到指定容量后会进行换代，就简单理解为改朝换代吧
private static class Generation {
//表示珊栏是否被破坏，比如抛出错误啥的
boolean broken = false;
}
//重入锁，关于重入锁的分析可参考第5节JDK并发锁之AQS与独占锁
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
//条件，关于Condition的分析可参考第5节JDK并发锁之AQS与独占锁
private final Condition trip = lock.newCondition();
//珊栏可容纳线程个数
private final int parties;
//表示珊栏达到parties个数时的通知函数
private final Runnable barrierCommand;
//表示代，每次珊栏内的线程被唤醒都会构建一个新的代
private Generation generation = new Generation();
//表示珊栏此刻剩余的可容纳线程数
private int count;
}
1.2 构造器
//parties：表示珊栏的容量
public CyclicBarrier(int parties) {
this(parties, null);
}
//parties：表示珊栏的容量，barrierAction：表示珊栏达到容量时进行回调的函数
public CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) {
if (parties <= 0) throw new IllegalArgumentException();
//表示珊栏容量大小
this.parties = parties;
//count表示珊栏剩余可用容量大小
this.count = parties;
//珊栏达到容量大小时的回调函数
this.barrierCommand = barrierAction;
}
二、await
private int java.util.concurrent.CyclicBarrier#dowait(boolean timed, long nanos)
throws InterruptedException, BrokenBarrierException,
TimeoutException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
//获取独占锁
lock.lock();
try {
//记录当前代
final Generation g = generation;
//当前代的线程是否已经释放，如果已经释放，那么不允许再使用
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
//如果有一个线程发生中断，那么唤醒所有被waiting在条件队列的线程
//然后标志当前珊栏被broken
//珊栏可用容量count重新赋值 count = parties
if (Thread.interrupted()) {
breakBarrier();
throw new InterruptedException();
}
//珊栏可用容量递减
int index = --count;
//如果可用容量达到了零，那么可以改朝换代了
if (index == 0) { // tripped
//ranAction用于标识唤醒通知是否正常执行
boolean ranAction = false;
try {
final Runnable command = barrierCommand;
if (command != null)
//如果接收唤醒通知的观察者执行发生错误，那么ranAction将不能赋值为true
command.run();
ranAction = true;
//唤醒所有阻塞在条件队列的线程
//重置珊栏可用个数
//new出一个新的代
nextGeneration();
return 0;
} finally {
//如果接收唤醒通知的观察者执行发生错误，那么ranAction将不能赋值为true，此处将调用breakBarrier方法去唤醒
if (!ranAction)
breakBarrier();
}
}
// loop until tripped, broken, interrupted, or timed out
for (;;) {
try {
//是否需要定时，如果不需要，那么直接阻塞
if (!timed)
trip.await();
else if (nanos > 0L)
//指定阻塞时间
nanos = trip.awaitNanos(nanos);
} catch (InterruptedException ie) {
//发生中断异常
//检查是否还是原来的代，如果还是原来的代，也就是珊栏容量没有使用完，发生中断异常
//并且没有broken，那么主动唤醒其他wait的线程，然后broken
if (g == generation && ! g.broken) {
breakBarrier();
throw ie;
} else {
// We're about to finish waiting even if we had not
// been interrupted, so this interrupt is deemed to
// "belong" to subsequent execution.
//如果是在珊栏可用容量变为零也就是nextGeneration后抛出的中断异常，那么主动中断当前线程，恢复中断标志，交由用户
//处理，因为它不属于在珊栏wait期间的中断
Thread.currentThread().interrupt();
}
}
//broken = true，抛出珊栏被broken的异常
if (g.broken)
throw new BrokenBarrierException();
//某线程被唤醒后，如果珊栏容量被用完发生的signal行为，那么必定会更新代，如果代没有发生更新，有以下情况
//1、用户指定了wait超时时间，在指定时间内线程自动被唤醒，然后发现珊栏还没有被signal
if (g != generation)
return index;
//错误的定时参数
if (timed && nanos <= 0L) {
breakBarrier();
throw new TimeoutException();
}
}
} finally {
//释放锁
lock.unlock();
}
}
从dowait方法中可以看到，CyclicBarrier直接使用了重入锁和Condition来实现珊栏，首先会判断当前珊栏是否被broken，被broken的珊栏不允许再次使用，需要调用reset方法
进行修补（为啥有种亡羊补牢的感觉）。修补的方式很简单代码如下：
public void reset() {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lock();
try {
//先broken，然后恢复珊栏容量，最后signal条件队列
breakBarrier(); // break the current generation
//先signal条件队列，然后恢复珊栏容量，最后new一个新的generation
nextGeneration(); // start a new generation
} finally {
lock.unlock();
}
}
breakBarrier与nextGeneration方法的代码
private void breakBarrier() {
generation.broken = true;
count = parties;
trip.signalAll();
}
private void nextGeneration() {
// signal completion of last generation
trip.signalAll();
// set up next generation
count = parties;
generation = new Generation();
}
条件队列的具体signal过程请移步到第5节的《JDK并发锁之AQS与独占锁》博文，此处不再赘述。
一个代被broken，通常是因为抛出了异常导致，对于这种抛出了异常的珊栏，默认是不会再启用的，主要是考虑它很可能在接下的业务处理中仍然会抛出这样错误，所以用户
要么选择去排除问题，要么选择直接reset重新启动。
当珊栏容量达到最大值的时候，会主动唤醒条件队列中的线程，并恢复可用容量，构建下一个代。
三、总结
Doug Lea直接使用ReentrantLock与Condition实现了CyclicBarrier，其源码相对来说不是很难理解，各路朋友只要仔细阅读并可理解其实现原理
