JUC的CyclicBarrier怎么实现

这篇文章主要介绍“JUC的CyclicBarrier怎么实现”，在日常操作中，相信很多人在JUC的CyclicBarrier怎么实现问题上存在疑惑，小编查阅了各式资料，整理出简单好用的操作方法，希望对大家解答”JUC的CyclicBarrier怎么实现”的疑惑有所帮助！接下来，请跟着小编一起来学习吧！前面介绍的 CountDownLatch 同步器是基于 AQS 实现的，而本文要介绍的 CyclicBarrier 则没有直接继承 AQS 的 AbstractQueuedSynchronizer 抽象类，而是基于 ReentrantLock 锁进行实现。首先来看一下 CyclicBarrier 的字段定义，如下：上述各个字段的含义如代码注释，这里我们进一步解释一下 generation 字段，该字段为 Generation 类型，用于表示当前 CyclicBarrier 同步器的年代信息。Generation 内部类定义如下：当新建一个 CyclicBarrier 对象时会初始化 CyclicBarrier#generation 字段。此外，当所有参与的线程都到达屏障后（也称 tripped），或者 CyclicBarrier 被重置（即调用 CyclicBarrier#reset 方法）时，会新建一个 Generation 对象赋值给 CyclicBarrier#generation 字段，表示年代的更替。Generation 定义的 Generation#broken 属性用于标识当前屏障是否被打破。当 CyclicBarrier 被重置，或者参与到该屏障的某个线程被中断、等待超时，亦或是执行回调函数发生异常，都会导致屏障被打破。破损的屏障（即 broken=true）会导致当前参与等待的线程，以及已经处于等待状态的线程抛出 BrokenBarrierException 异常，并退出当前屏障进程。因为 CyclicBarrier 的复用性，导致在程序运行期间可能并存多个年代信息，但是任何时刻只有一个年代对象是活跃的，剩余的年代对象对应的 CyclicBarrier 要么是已经用完的（tripped），要么就是已经破损的。介绍完了字段定义，下面来分析一下 CyclicBarrier 的方法实现，首先来看一下构造方法。CyclicBarrier 定义了两个构造方法，实现如下：其中 parties 参数用于指定当前参与的线程数，参数 barrierAction 用于指定当所有参与的线程都到达屏障时的回调逻辑。你可能有些疑问，既然设置了 parties 字段，为什么还要设置一个 count 字段呢？考虑 CyclicBarrier 是可重用的，所以需要有一个字段记录参与线程的数目，即 parties 字段，而 count 字段初始值等于 parties 字段值，但是在运行期间其值是会随着参与线程逐一到达屏障而递减的，所以 count 值始终记录的是当前未到达屏障的线程数。当 CyclicBarrier 被重置时，我们需要依据 香港云主机 parties 字段值来重置 count 字段值。继续来看一下 CyclicBarrier 除构造方法以外的剩余方法实现，主要分析一下 CyclicBarrier#await 方法和 CyclicBarrier#reset 方法。首先来看一下 CyclicBarrier#reset 方法，当我们希望复用 CyclicBarrier 对象时可以调用该方法，用于重置 count 值、年代信息，并唤醒所有位于条件队列中等待的线程。方法实现如下：再来看一下 CyclicBarrier#await 方法，该方法用于阻塞当前线程，以在屏障处等待其它线程到达，CyclicBarrier 还为该方法定义了超时等待版本。当一个线程因调用 CyclicBarrier#await 方法进入等待状态时，该线程将会在满足以下条件之一时退出等待状态：所有参与的线程都已经到达了屏障。当前线程被中断，或者其它处于等待状态的线程被中断。如果启用了超时机制，并且某个参与的线程等待超时。CyclicBarrier 被重置。方法 CyclicBarrier#await 的普通版本和超时版本在实现上都是直接委托给 CyclicBarrier#dowait 方法执行，所以下面主要来分析一下该方法，实现如下：由上述实现我们可以总结线程在调用 CyclicBarrier#await 方法时的整体执行流程。如果当前线程不是最后一个到达屏障的线程（递减 count 值之后仍然大于 0），则调用 Condition#await 方法（或超时版本）将当前线程添加到条件队列中等待。如果当前线程是最后一个到达屏障的线程（递减 count 值之后为 0），则在线程到达屏障后执行：如果指定了回调逻辑，则执行该回调，如果期间发生任何异常，则打破屏障、重置 count 值，并唤醒条件队列中所有等待的线程；否则，继续调用 CyclicBarrier#nextGeneration 方法唤醒条件队列中所有等待的线程，并重置 count 值和年代信息。在上述过程中如果当前线程或处于等待状态的线程被中断、屏障被打破、年代信息发生变化，或者等待超时（如果允许的话），则线程将会从 Condition#await 方法中退出，即当前屏障失效。到此，关于“JUC的CyclicBarrier怎么实现”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注开发云网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！

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