Java中的5種同步輔助類介紹
當(dāng)你使用synchronized關(guān)鍵字的時(shí)候，是通過互斥器來保障線程安全以及對共享資源的同步訪問。線程間也經(jīng)常需要更進(jìn)一步的協(xié)調(diào)執(zhí)行，來完成復(fù)雜的并發(fā)任務(wù)，比如wait/notify模式就是一種在多線程環(huán)境下的協(xié)調(diào)執(zhí)行機(jī)制。
通過API來獲取和釋放鎖（使用互斥器）或者調(diào)用wait/notify等方法都是底層調(diào)用的方式。進(jìn)一步來說，有必要為線程同步創(chuàng)建更高層次的抽象。通常用到的同步輔助類，就是對2個(gè)或多個(gè)線程間的同步活動(dòng)機(jī)制做進(jìn)一步封裝，其內(nèi)部原理是通過使用現(xiàn)有的底層API來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的線程間的協(xié)調(diào)。
有5種同步輔助類適用于常見的同步場景：
1. Semaphore 信號量是一類經(jīng)典的同步工具。信號量通常用來限制線程可以同時(shí)訪問的（物理或邏輯）資源數(shù)量。
2.CountDownLatch 一種非常簡單、但很常用的同步輔助類。其作用是在完成一組正在其他線程中執(zhí)行的操作之前,允許一個(gè)或多個(gè)線程一直阻塞。
3.CyclicBarrier 一種可重置的多路同步點(diǎn)，在某些并發(fā)編程場景很有用。它允許一組線程互相等待，直到到達(dá)某個(gè)公共的屏障點(diǎn) (common barrier point)。在涉及一組固定大小的線程的程序中，這些線程必須不時(shí)地互相等待，此時(shí) CyclicBarrier 很有用。因?yàn)樵?barrier在釋放等待線程后可以重用，所以稱它為循環(huán)的barrier。
4.Phaser 一種可重用的同步屏障，功能上類似于CyclicBarrier和CountDownLatch，但使用上更為靈活。非常適用于在多線程環(huán)境下同步協(xié)調(diào)分階段計(jì)算任務(wù)（Fork/Join框架中的子任務(wù)之間需同步時(shí)，優(yōu)先使用Phaser）
5.Exchanger 允許兩個(gè)線程在某個(gè)匯合點(diǎn)交換對象，在某些管道設(shè)計(jì)時(shí)比較有用。Exchanger提供了一個(gè)同步點(diǎn)，在這個(gè)同步點(diǎn)，一對線程可以交換數(shù)據(jù)。每個(gè)線程通過exchange()方法的入口提供數(shù)據(jù)給他的伙伴線程，并接收他的伙伴線程提供的數(shù)據(jù)并返回。當(dāng)兩個(gè)線程通過Exchanger交換了對象，這個(gè)交換對于兩個(gè)線程來說都是安全的。Exchanger可以認(rèn)為是 SynchronousQueue 的雙向形式，在運(yùn)用到遺傳算法和管道設(shè)計(jì)的應(yīng)用中比較有用。
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