Java中的5種同步輔助類

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當你使用synchronized關鍵字的時候，是通過互斥器來保障安全執行緒以及對共用資源的同步訪問。線程間也經常需要更進一步的協調執行，來完成複雜的並發任務，比如wait/notify模式就是一種在多線程環境下的協調執行機制。

通過API來擷取和釋放鎖（使用互斥器）或者調用wait/notify等方法都是底層調用的方式。進一步來說，有必要為線程同步建立更高層次的抽象。通常用到的同步輔助類，就是對2個或多個線程間的同步活動機製做進一步封裝，其內部原理是通過使用現有的底層API來實現複雜的線程間的協調。

 

有5種同步輔助類適用於常見的同步情境

1. Semaphore 訊號量是一類經典的同步工具。訊號量通常用來限制線程可以同時訪問的（物理或邏輯）資源數量。

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行的操作之前,允許一個或多個線程一直阻塞。

3.CyclicBarrier 一種可重設的多路同步點，在某些並發編程情境很有用。它允許一組線程互相等待，直到到達某個公用的屏障點 (common barrier point)。在涉及一組固定大小的線程的程式中，這些線程必須不時地互相等待，此時 CyclicBarrier 很有用。因為該 barrier在釋放等待線程後可以重用，所以稱它為迴圈的barrier。

4.Phaser 一種可重用的同步屏障，功能上類似於CyclicBarrier和CountDownLatch，但使用上更為靈活。非常適用於在多線程環境下同步協調分階段計算任務（Fork/Join架構中的子任務之間需同步時，優先使用Phaser）

5.Exchanger 允許兩個線程在某個匯合點交換對象，在某些管道設計時比較有用。Exchanger提供了一個同步點，在這個同步點，一對線程可以交換資料。每個線程通過exchange()方法的入口提供資料給他的夥伴線程，並接收他的夥伴線程提供的資料並返回。當兩個線程通過Exchanger交換了對象，這個交換對於兩個線程來說都是安全的。Exchanger可以認為是 SynchronousQueue 的雙向形式，在運用到遺傳演算法和管道設計的應用中比較有用。

Java中的5種同步輔助類