一、CyclicBarrier
1.1什么是CyclicBarrier
它允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点(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。
通俗点讲就是：让一组线程到达一个屏障时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。
1.2 实现分析
CyclicBarrier的结构如下：
通过上图我们可以看到CyclicBarrier的内部是使用重入锁ReentrantLock和Condition。它有两个构造函数：
（1）CyclicBarrier(int parties)：创建一个新的 CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，但它不会在启动 barrier 时执行预定义的操作。
（2）CyclicBarrier(int parties, Runnable barrierAction) ：
创建一个新的CyclicBarrier，它将在给定数量的参与者（线程）处于等待状态时启动，并在启动 barrier 时执行给定的屏障操作，该操作由最后一个进入 barrier 的线程执行。
1.3 应用场景
CyclicBarrier试用与多线程结果合并的操作，用于多线程计算数据，最后合并计算结果的应用场景。比如我们需要统计多个Excel中的数据，然后等到一个总结果。我们可以通过多线程处理每一个Excel，执行完成后得到相应的结果，最后通过barrierAction来计算这些线程的计算结果，得到所有Excel的总和。
1.4参考文章
https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/49635827
二、CountDownLatch
2.1什么是CyclicBarrier
CyclicBarrier所描述的 是“允许一组线程互相等待，直到到达某个公共屏障点，才会进行后续任务"，而CountDownLatch所描述的是”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“。在API中是这样描述的：
2.2举例
CountDownLatch是通过一个计数器来实现的，当我们在new 一个CountDownLatch对象的时候需要带入该计数器值，该值就表示了线程的数量。每当一个线程完成自己的任务后，计数器的值就会减1。当计数器的值变为0时，就表示所有的线程均已经完成了任务，然后就可以恢复等待的线程继续执行了。
虽然，CountDownlatch与CyclicBarrier有那么点相似，但是他们还是存在一些区别的：
（1）countDownLatch的作用是允许1或N个线程等待其他线程完成执行；而CyclicBarrier则是允许N个线程相互等待
（2）CountDownLatch的计数器无法被重置；CyclicBarrier的计数器可以被重置后使用，因此它被称为是循环的barrier
2.3 实现分析
通过上面的结构图我们可以看到，CountDownLatch内部依赖Sync实现，而Sync继承AQS。
2.4总结
CountDownLatch内部通过共享锁实现。在创建CountDownLatch实例时，需要传递一个int型的参数：count，该参数为计数器的初始值，也可以理解为该共享锁可以获取的总次数。当某个线程调用await()方法，程序首先判断count的值是否为0，如果不会0的话则会一直等待直到为0为止。当其他线程调用countDown()方法时，则执行释放共享锁状态，使count值 - 1。当在创建CountDownLatch时初始化的count参数，必须要有count线程调用countDown方法才会使计数器count等于0，锁才会释放，前面等待的线程才会继续运行。注意CountDownLatch不能回滚重置。
2.5参考文章
https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/49794141
三、Semaphore
3.1什么是Semaphore
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。
3.2举例
为了简单起见我们假设停车场仅有5个停车位，一开始停车场没有车辆所有车位全部空着，然后先后到来三辆车，停车场车位够，安排进去停车，然后又来三辆，这个时候由于只有两个停车位，所有只能停两辆，其余一辆必须在外面候着，直到停车场有空车位，当然以后每来一辆都需要在外面候着。当停车场有车开出去，里面有空位了，则安排一辆车进去（至于是哪辆 要看选择的机制是公平还是非公平）。
从程序角度看，停车场就相当于信号量Semaphore，其中许可数为5，车辆就相对线程。当来一辆车时，许可数就会减 1 ，当停车场没有车位了（许可书 == 0 ），其他来的车辆需要在外面等候着。如果有一辆车开出停车场，许可数 + 1，然后放进来一辆车。
号量Semaphore是一个非负整数（>=1）。当一个线程想要访问某个共享资源时，它必须要先获取Semaphore，当Semaphore >0时，获取该资源并使Semaphore – 1。如果Semaphore值 = 0，则表示全部的共享资源已经被其他线程全部占用，线程必须要等待其他线程释放资源。当线程释放资源时，Semaphore则+1
3.3 实现分析
Semaphore结构如下：
从上图可以看出Semaphore内部包含公平锁（FairSync）和非公平锁（NonfairSync），继承内部类Sync，其中Sync继承AQS（再一次阐述AQS的重要性）。
Semaphore提供了两个构造函数：
（1）Semaphore(int permits)：创建具有给定的许可数和非公平的公平设置的 Semaphore。
（2）Semaphore(int permits, boolean fair)：创建具有给定的许可数和给定的公平设置的 Semaphore。
3.4参考文章
https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/48649411
四、Exchanger
4.1什么是Exchanger
可以在对中对元素进行配对和交换的线程的同步点。每个线程将条目上的某个方法呈现给exchange方法，与伙伴线程进行匹配，并且在返回时接收其伙伴的对象。Exchanger 可能被视为 SynchronousQueue 的双向形式。Exchanger 可能在应用程序（比如遗传算法和管道设计）中很有用。
4.2举例
Exchanger，它允许在并发任务之间交换数据。具体来说，Exchanger类允许在两个线程之间定义同步点。当两个线程都到达同步点时，他们交换数据结构，因此第一个线程的数据结构进入到第二个线程中，第二个线程的数据结构进入到第一个线程中。
在官方API对Exchanger定义是相当简洁的，一个无参构造函数，两个方法：
4.3 构造函数：
Exchanger()创建一个新的 Exchanger。
4.4 方法：
exchange(V x):等待另一个线程到达此交换点（除非当前线程被中断），然后将给定的对象传送给该线程，并接收该线程的对象。 exchange(V x, long timeout, TimeUnit unit):等待另一个线程到达此交换点（除非当前线程被中断，或者超出了指定的等待时间），然后将给定的对象传送给该线程，同时接收该线程的对象。
Exchanger在生产-消费者问题情境中非常有用。在生产者-消费者情境模式中它包含了一个数缓冲区（仓库），一个或者多个生产者，一个或者多个消费中。
4.5参考文章
https://blog.csdn.net/chenssy/article/details/50108099