barrier(屏障)與互斥量天试、讀寫鎖趁蕊、自旋鎖不同坞生，它不是用來保護臨界區(qū)的。相反掷伙，它跟條件變量一樣是己，是用來協(xié)同多線程一起工作的。
??條件變量是多線程間傳遞狀態(tài)的改變來達到協(xié)同工作的效果任柜。屏障是多線程各自做自己的工作卒废，如果某一線程完成了工作，就等待在屏障那里宙地，直到其他線程的工作都完成了摔认，再一起做別的事。舉個通俗的例子：
??1.對于條件變量宅粥。在接力賽跑里参袱，1號隊員開始跑的時候，2秽梅，3抹蚀，4號隊員都站著不動，直到1號隊員跑完一圈企垦，把接力棒給2號隊員况鸣，2號隊員收到接力棒后就可以跑了，跑完再給3號隊員竹观。這里這個接力棒就相當(dāng)于條件變量，條件滿足后就可以由下一個隊員(線程)跑。
??2.對于屏障：在百米賽跑里臭增，比賽沒開始之前懂酱，每個運動員都在賽場上自由活動，有的熱身誊抛，有的喝水列牺，有的跟教練談?wù)摗１荣惪扉_始時拗窃，準(zhǔn)備完畢的運動員就預(yù)備在起跑線上瞎领，如果有個運動員還沒準(zhǔn)備完(除去特殊情況)，他們就一直等随夸，直到運動員都在起跑線上九默，裁判喊口號后再開始跑。這里的起跑線就是屏障宾毒，做完準(zhǔn)備工作的運動員都等在起跑線驼修，直到其他運動員也把準(zhǔn)備工作做完。
java.util.concurrent.CyclicBarrier類是一個同步機制诈铛。它可以通過一些算法來同步線程處理的過程乙各。換言之，就是所有的線程必須等待對方幢竹，直到所有的線程到達屏障耳峦，然后繼續(xù)運行。之所以叫做“循環(huán)屏障”焕毫，是因為這個屏障可以被重復(fù)使用蹲坷。
CyclicBarrier有兩個構(gòu)造參數(shù)，分別是：
??CyclicBarrier(int parties)
創(chuàng)建一個新的 CyclicBarrier咬荷，它將在給定數(shù)量的參與者（線程）處于等待狀態(tài)時啟動冠句，但它不會在啟動 barrier 時執(zhí)行預(yù)定義的操作。
??CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction)
創(chuàng)建一個新的 CyclicBarrier幸乒，它將在給定數(shù)量的參與者（線程）處于等待狀態(tài)時啟動懦底，并在啟動 barrier 時執(zhí)行給定的屏障操作，該操作由最后一個進入 barrier 的線程執(zhí)行罕扎。
讓線程在CyclicBarrier中等待
有兩個方法可以讓線程在CyclicBarrier處等待：
??barrier.await();
??barrier.await(10, TimeUnit.SECONDS);
第二個方法指線程等待的超時時間聚唐，當(dāng)出現(xiàn)等待超時的時候，當(dāng)前線程會被釋放,但會像其他線程傳播出BrokenBarrierException異常腔召。
??所有線程在CyclicBarrier等待杆查，是指：
? 最后一個線程到達（調(diào)用await方法）
? 一個線程被被另外一個線程中斷（另外一個線程調(diào)用了這個現(xiàn)場的interrupt()方法）
? 其中一個等待的線程被中斷
? 其中一個等待的線程超時
? 一個外部的線程調(diào)用了CyclicBarrier.reset()方法。
??下面以5個線程模擬5個運動員臀蛛。運動員在賽跑的時候都會準(zhǔn)備一段時間亲桦，當(dāng)裁判發(fā)現(xiàn)所有的運動員都準(zhǔn)備完畢的時候崖蜜，就舉起發(fā)令槍，比賽開始客峭。
package thread;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
/**
* 模擬運動員
**/
public class MyThread extends Thread {
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
private String name;
public MyThread(CyclicBarrier cyclicBarrier, String name) {
super();
this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
this.name = name;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(name + "開始準(zhǔn)備");
try {
Thread.currentThread().sleep(5000);
System.out.println(name + "準(zhǔn)備完畢豫领！等待發(fā)令槍");
try {
cyclicBarrier.await();
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
//測試類
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("發(fā)令槍響了，跑舔琅！");
}
});
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new MyThread(barrier, "運動員" + i + "號").start();
}
}
}
當(dāng)執(zhí)行測試類的時候等恐，輸出如下的結(jié)果（順序每次執(zhí)行可能會不太一樣）：
運動員1號開始準(zhǔn)備
運動員3號開始準(zhǔn)備
運動員2號開始準(zhǔn)備
運動員0號開始準(zhǔn)備
運動員4號開始準(zhǔn)備
運動員1號準(zhǔn)備完畢！等待發(fā)令槍
運動員4號準(zhǔn)備完畢备蚓！等待發(fā)令槍
運動員0號準(zhǔn)備完畢课蔬！等待發(fā)令槍
運動員3號準(zhǔn)備完畢！等待發(fā)令槍
運動員2號準(zhǔn)備完畢郊尝！等待發(fā)令槍
發(fā)令槍響了二跋，跑!
從輸出可以看到,當(dāng)給定數(shù)量的參與者（線程）調(diào)用了await()方法之后，屏障放開虚循，CyclicBarrier中的屏障動作被觸發(fā)了同欠。如果沒有達到指定的數(shù)量，就會一直被阻塞横缔。
Barrier被破壞
BrokenBarrierException如果在參與者（線程）在等待的過程中铺遂，Barrier被破壞，就會拋出BrokenBarrierException茎刚〗笕瘢可以用isBroken()方法檢測Barrier是否被破壞。
??1.如果有線程已經(jīng)處于等待狀態(tài)膛锭，調(diào)用reset方法會導(dǎo)致已經(jīng)在等待的線程出現(xiàn)BrokenBarrierException異常粮坞。并且由于出現(xiàn)了BrokenBarrierException，將會導(dǎo)致始終無法等待初狰。
比如莫杈，五個運動員，其中一個在等待發(fā)令槍的過程中錯誤地接收到裁判傳過來的指令奢入，導(dǎo)致這個運動員以為今天比賽取消就離開了賽場筝闹。但是其他運動員都領(lǐng)會的裁判正確的指令，剩余的運動員在起跑線上無限地等待下去腥光，并且裁判看到運動員沒有到齊关顷，也不會打發(fā)令槍。
package thread;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class MyThread extends Thread {
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
private String name;
private int ID;
public MyThread(CyclicBarrier cyclicBarrier, String name,int ID) {
super();
this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
this.name = name;
this.ID=ID;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(name + "開始準(zhǔn)備");
try {
Thread.sleep(ID*1000); //不同運動員準(zhǔn)備時間不一樣武福，方便模擬不同情況
System.out.println(name + "準(zhǔn)備完畢议双！在起跑線等待發(fā)令槍");
try {
cyclicBarrier.await();
System.out.println(name + "跑完了路程！");
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println(name+"看不見起跑線了");
}
System.out.println(name+"退場捉片！");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("發(fā)令槍響了平痰，跑汞舱！");
}
});
for (int i = 0; i < 5; i++) {
new MyThread(barrier, "運動員" + i + "號", i).start();
}
Thread.sleep(1000);
barrier.reset();
}
}
輸出結(jié)果：
運動員0號開始準(zhǔn)備
運動員1號開始準(zhǔn)備
運動員2號開始準(zhǔn)備
運動員3號開始準(zhǔn)備
運動員4號開始準(zhǔn)備
運動員0號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員1號準(zhǔn)備完畢觉增！在起跑線等待發(fā)令槍
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
運動員0號看不見起跑線了
運動員0號退場兵拢！
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員2號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員3號準(zhǔn)備完畢逾礁！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員4號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
從輸出可以看到访惜，運動員0號在等待的過程中嘹履，主線程調(diào)用了reset方法，導(dǎo)致拋出BrokenBarrierException異常债热。但是其他線程并沒有受到影響砾嫉，它們會一直等待下去，從而一直被阻塞窒篱。
2.如果在等待的過程中焕刮，線程被中斷，也會拋出BrokenBarrierException異常墙杯，并且這個異常會傳播到其他所有的線程配并。
package thread;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class Test {
static Map<Integer,Thread> threads=new HashMap<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, new Runnable() {
@Override
public void run() {
System.out.println("發(fā)令槍響了，跑高镐！");
}
});
for (int i = 0; i < 5; i++) {
MyThread t = new MyThread(barrier, "運動員" + i + "號", i);
threads.put(i, t);
t.start();
}
Thread.sleep(3000);
threads.get(1).interrupt();
}
}
輸出：
運動員0號開始準(zhǔn)備
運動員2號開始準(zhǔn)備
運動員3號開始準(zhǔn)備
運動員1號開始準(zhǔn)備
運動員0號準(zhǔn)備完畢溉旋！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員4號開始準(zhǔn)備
運動員1號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員2號準(zhǔn)備完畢嫉髓！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員3號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
java.lang.InterruptedException
運動員3號看不見起跑線了
運動員3號退場！
運動員2號看不見起跑線了
運動員2號退場兜畸！
運動員0號看不見起跑線了
運動員0號退場郑诺！
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.reportInterruptAfterWait(AbstractQueuedSynchronizer.java:2014)
at java.util.concurrent.locks.AbstractQueuedSynchronizer$ConditionObject.await(AbstractQueuedSynchronizer.java:2048)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:234)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員4號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員4號看不見起跑線了
運動員4號退場州邢！
從輸出可以看到儡陨，其中一個線程被中斷，那么所有的運動員都退場了偷霉。
3.如果在執(zhí)行屏障操作過程中發(fā)生異常迄委，則該異常將傳播到當(dāng)前線程中，其他線程會拋出BrokenBarrierException类少，屏障被損壞叙身。
這個就好比運動員都沒有問題，而是裁判出問題了硫狞。裁判權(quán)力比較大信轿，直接告訴所有的運動員晃痴，今天不比賽了，你們都回家吧财忽！
package thread;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
public class Test {
static Map<Integer, Thread> threads = new HashMap<>();
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
CyclicBarrier barrier = new CyclicBarrier(5, new Runnable() {
@Override
public void run() {
String str = null;
str.substring(0, 1);
System.out.println("發(fā)令槍響了倘核，跑！");
}
});
for (int i = 0; i < 5; i++) {
MyThread t = new MyThread(barrier, "運動員" + i + "號", i);
threads.put(i, t);
t.start();
}
}
}
輸出：
運動員0號開始準(zhǔn)備
運動員3號開始準(zhǔn)備
運動員2號開始準(zhǔn)備
運動員1號開始準(zhǔn)備
運動員4號開始準(zhǔn)備
運動員0號準(zhǔn)備完畢即彪！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員1號準(zhǔn)備完畢紧唱！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員2號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員3號準(zhǔn)備完畢隶校！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員4號準(zhǔn)備完畢漏益！在起跑線等待發(fā)令槍
Exception in thread "Thread-4" java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員0號看不見起跑線了
運動員0號退場！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員3號看不見起跑線了
運動員3號退場深胳！
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員1號看不見起跑線了
運動員1號退場绰疤！
java.lang.NullPointerException
at thread.Test$1.run(Test.java:15)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:220)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:250)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:362)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:27)
運動員2號看不見起跑線了
運動員2號退場！
可以看到舞终，如果在執(zhí)行屏障動作的過程中出現(xiàn)異常轻庆，那么所有的線程都會拋出BrokenBarrierException異常。
4.如果超出指定的等待時間敛劝，當(dāng)前線程會拋出 TimeoutException 異常余爆，其他線程會拋出BrokenBarrierException異常。
package thread;
import java.util.concurrent.BrokenBarrierException;
import java.util.concurrent.CyclicBarrier;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.TimeoutException;
public class MyThread extends Thread {
private CyclicBarrier cyclicBarrier;
private String name;
private int ID;
public MyThread(CyclicBarrier cyclicBarrier, String name, int ID) {
super();
this.cyclicBarrier = cyclicBarrier;
this.name = name;
this.ID = ID;
}
@Override
public void run() {
System.out.println(name + "開始準(zhǔn)備");
try {
Thread.sleep(ID * 1000);
System.out.println(name + "準(zhǔn)備完畢攘蔽！在起跑線等待發(fā)令槍");
try {
try {
cyclicBarrier.await(ID * 1000, TimeUnit.MILLISECONDS);
} catch (TimeoutException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
System.out.println(name + "跑完了路程龙屉！");
} catch (BrokenBarrierException e) {
e.printStackTrace();
System.out.println(name + "看不見起跑線了");
}
System.out.println(name + "退場！");
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
輸出：
運動員0號開始準(zhǔn)備
運動員2號開始準(zhǔn)備
運動員3號開始準(zhǔn)備
運動員1號開始準(zhǔn)備
運動員0號準(zhǔn)備完畢满俗！在起跑線等待發(fā)令槍
運動員4號開始準(zhǔn)備
java.util.concurrent.TimeoutException運動員0號跑完了路程转捕！
運動員0號退場！
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:257)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:29)
運動員1號準(zhǔn)備完畢唆垃！在起跑線等待發(fā)令槍
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:29)
運動員1號看不見起跑線了
運動員1號退場五芝！
運動員2號準(zhǔn)備完畢！在起跑線等待發(fā)令槍
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
運動員2號看不見起跑線了
運動員2號退場辕万！
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:29)
運動員3號準(zhǔn)備完畢枢步！在起跑線等待發(fā)令槍
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:29)
運動員3號看不見起跑線了
運動員3號退場！
運動員4號準(zhǔn)備完畢渐尿！在起跑線等待發(fā)令槍
java.util.concurrent.BrokenBarrierException
運動員4號看不見起跑線了
運動員4號退場醉途！
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.dowait(CyclicBarrier.java:207)
at java.util.concurrent.CyclicBarrier.await(CyclicBarrier.java:435)
at thread.MyThread.run(MyThread.java:29)
從輸出可以看到，如果其中一個參與者拋出TimeoutException砖茸，其他參與者會拋出BrokenBarrierException隘擎。
最后
