java并发编程之三、协调

在现实世界，不仅仅只有分工，还有协作，当异步执行的任务到了一定的阶段之后，还需要跟其他异步任务进行同步，这样才能开始下一个阶段的任务，Java在异步任务之间的协调或者同步机制上也提供了很多手段。按照介绍的顺序，提供的协调的灵活度越来越高。

一、Join

join是Thread类型的一个方法，是一个简单的用来在同步的机制，如果在主线程中调用A线程的join方法，则主线程会阻塞在调用点上，等等A线程的执行结束。如果主线程需要和多个同步参与方进行同步操作，进行多个线程的join操作虽然是可以的，但毕竟不优美，下面的同步机制或许更好用。

二、Wait Notify NotifyAll

这三个方法都是Object类型的方法，每一个同步参与方都可以在获得同步对象锁的前提下，调用同步对象的wait方法进行等待，但wait方法会让渡出cpu的使用权并释放同步对象锁，而notify和notifyALL也都需要在获得同步对象锁的前期下调用，他们虽然都是唤醒某个调用了wait方法的同步参与方，但一般建议使用notifyAll，因为他是唤醒所有的等待同步参与方，然后大家再去争抢锁，而notify则只会唤醒某一个同步参与方。

总有人会问，为什么这三个方法是在Object类型中，而不是在Thread类型中，因为他的使用场景是在同步对象中，而同步对象是个普遍意义上的对象，显然就应该Object中。

三、CountDownLatch

CountDownLatch在有多个同步参与方的时候很好用，比如同样的场景，主线程中需要等待5个同步参与方，如果用join，一则代码不好看，二则在线程池中无法使用，这里就可以使用CountDownLatch来做同步，构建一个有5个参与方的CountDownLatch对象，在每个同步参与方完成自己的任务后，调用CountDownLatch对象的countDown方法，而在主线程中可以调用await方法来进行等待，一旦所有的5个参与方都调用了countDown方法，则主线程就可以继续同步后的工作。

四、CyclicBarrier

CyclicBarrier在用法上和CountDownLatch很相似，但他又有自己的几个特点：

• 同步主体，不像CountDownLatch是用来同步主线程和参与线程，CyclicBarrier用来既可以用来同步主线程和参与线程，也可以用来进行参与线程之间的同步。比如做面包，有A线程生成面包粉，B线程生成黄油，C线程利用面包粉和黄油来生成面包，即需要将A和B与C同步，A和B之间最好也能同步，不然A或者B任意一方跑的太快也没意义。
• 支持回调，A和B之间的同步，在CyclicBarrier中通过调用await方法来实现，当两个线程都调用了await方法，则他们可以开始生成下一份的面包粉和黄油，而A和B与C之间的同步在通过回调实现，需要在构建CyclicBarrier对象时，传入一个利用面包粉和黄油来生成面包的对象。
• 循环使用，CountDownLatch对象在同步过程结束后就不能再使用，而CyclicBarrier则可以循环使用，像他的名字一样，做面包的过程可以一直继续下去。

五、Phaser

Phaser是在java 1.7中才引入的一个同步barrier，它非常的灵活好用。

• 特点
  • 构造，可以使用无参和有参的构造函数，取决于在构造前期是否确定已知的同步参与方。
  • 参与，Phaser除了在构造的时候确定参与方，还可以动态参与，这个特点是CountDownLatch和CyclicBarrier都不具备的。
  • 循环，Phaser和cyclicBarrier一样，也可以循环使用，当一个阶段的同步完成后，可以参与下一个阶段的任务的同步。　　
• 使用
  • register，同步任务的多个参与方需要调用同一个phaser对象的register方法，让自己加入到同步中去。
  • arriveAndAwaitAdvance，参与方调用这个方法，表明已经做好自己的工作，开始阻塞等待其他同步参与方都到达，然后开始其他的工作。如果没有其他的工作，则可以直接调用arrive方法，表示自己已经到达，但不阻塞，即不等待其他同步参与方。
  • arriveAndDeregister，这个方法其实与上面的类似，也表示了做好了准备的意思，但是arriveAndAwaitAdvance表达了到达并阻塞，需要等候其他同步方，而arriveAndDeregister则很简单的表达了到达并取消注册，即这个同步参与方不参与同步后的工作。