CountDownLatch

CyclicBarrier

Semaphore

Phaser

Exchanger

CountDownLatch

在完成一组正在其他线程中执行的操作之前,它允许一个或多个线程一直等待/阻塞

Java的concurrent包里面的CountDownLatch其实可以把它看作一个计数器,只不过这个计数器的操作是原子操作,同时只能有一个线程去操作这个计数器,也就是同时只能有一个线程去减这个计数器里面的值。

你可以向CountDownLatch对象设置一个初始的数字作为计数值,任何调用这个对象上的await()方法都会阻塞,直到这个计数器的计数值被其他的线程减为0为止。

CountDownLatch的一个非常典型的应用场景是:有一个任务想要往下执行,但必须要等到其他的任务执行完毕后才可以继续往下执行。假如我们这个想要继续往下执行的任务调用一个CountDownLatch对象的await()方法,其他的任务执行完自己的任务后调用同一个CountDownLatch对象上的countDown()方法,这个调用await()方法的任务将一直阻塞等待,直到这个CountDownLatch对象的计数值减到0为止。

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CyclicBarrier

一种可重置的多路同步点, 在某些并发编程场景很有用. 它允许一组线程互相等待, 直到到达某个公共的屏障点 (common barrier point). 在涉及一组固定大小的线程的程序中, 这些线程必须不时地互相等待, 此时 CyclicBarrier 很有用.因为该 barrier在释放等待线程后可以重用, 所以称它为循环的barrier.

CyclicBarrier类似于CountDownLatch也是个计数器, 不同的是CyclicBarrier数的是调用了CyclicBarrier.await()进入等待的线程数, 当线程数达到了CyclicBarrier初始时规定的数目时,所有进入等待状态的线程被唤醒并继续。 CyclicBarrier就象它名字的意思一样,可看成是个障碍, 所有的线程必须到齐后才能一起通过这个障碍。 CyclicBarrier初始时还可带一个Runnable的参数,此Runnable任务在CyclicBarrier的数目达到后,所有其它线程被唤醒前被执行。

Semaphore

信号量是一类经典的同步工具. 信号量通常用来限制线程可以同时访问的(物理或逻辑)资源数量.

一个计数信号量。从概念上讲,信号量维护了一个许可集。如有必要,在许可可用前会阻塞每一个 acquire(),然后再获取该许可。每个 release() 添加一个许可,从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是,不使用实际的许可对象,Semaphore 只对可用许可的号码进行计数,并采取相应的行动。拿到信号量的线程可以进入代码,否则就等待。通过acquire()和release()获取和释放访问许可。

Phaser

一种可重用的同步屏障, 功能上类似于CyclicBarrier和CountDownLatch, 但使用上更为灵活. 非常适用于在多线程环境下同步协调分阶段计算任务(Fork/Join框架中的子任务之间需同步时, 优先使用Phaser)

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Exchanger 允许两个线程在某个汇合点交换对象, 在某些管道设计时比较有用. Exchanger提供了一个同步点, 在这个同步点, 一对线程可以交换数据. 每个线程通过exchange()方法的入口提供数据给他的伙伴线程, 并接收他的伙伴线程提供的数据并返回. 当两个线程通过Exchanger交换了对象, 这个交换对于两个线程来说都是安全的. Exchanger可以认为是 SynchronousQueue 的双向形式, 在运用到遗传算法和管道设计的应用中比较有用.

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