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在Java并发编程中，Phaser是一个强大但常被忽视的同步工具。它比CyclicBarrier和CountDownLatch更灵活，尤其适合需要分阶段协调多线程任务的场景。本文将结合实际代码，揭示Phaser的核心机制和实战技巧。

Phaser的核心设计思想

Phaser的核心是动态注册的线程群组和可重用的阶段屏障。与固定线程数的CyclicBarrier不同，Phaser允许运行时动态调整参与的线程数量，且每个阶段（Phase）完成后自动进入下一轮同步。

关键特性

1. 阶段编号（Phase Number）：从0开始递增，标识当前执行阶段。
2. 注册与注销：通过register()和arriveAndDeregister()动态管理线程。
3. 灵活等待：支持arrive()、arriveAndAwaitAdvance()等多种同步方式。

实战：多阶段数据处理

假设有一个需求：需要3个线程分阶段处理数据，每个阶段完成后等待其他线程，最后汇总结果。以下是实现代码：

import java.util.concurrent.Phaser;

public class PhaserDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Phaser phaser = new Phaser(1); // 注册主线程
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            phaser.register(); // 注册工作线程
            new Thread(new Task(phaser, "Thread-" + i)).start();
        }
        phaser.arriveAndDeregister(); // 主线程退出
    }

    static class Task implements Runnable {
        private final Phaser phaser;
        private final String name;

        Task(Phaser phaser, String name) {
            this.phaser = phaser;
            this.name = name;
        }

        @Override
        public void run() {
            System.out.println(name + " 开始阶段1");
            phaser.arriveAndAwaitAdvance(); // 等待所有线程完成阶段1

            System.out.println(name + " 开始阶段2");
            phaser.arriveAndAwaitAdvance(); // 等待阶段2

            System.out.println(name + " 完成所有阶段");
            phaser.arriveAndDeregister(); // 退出Phaser
        }
    }
}

输出示例：
Thread-0 开始阶段1 Thread-1 开始阶段1 Thread-2 开始阶段1 Thread-0 开始阶段2 Thread-1 开始阶段2 Thread-2 开始阶段2 Thread-0 完成所有阶段 Thread-1 完成所有阶段 Thread-2 完成所有阶段

进阶技巧

1. 动态线程管理
   Phaser允许通过bulkRegister(int)批量注册线程，或在运行时注销：
   java phaser.bulkRegister(2); // 一次性注册2个线程 phaser.arriveAndDeregister(); // 当前线程退出

2. 阶段回调
   重写onAdvance(int phase, int parties)可在阶段结束时触发自定义逻辑：
   java Phaser phaser = new Phaser() { @Override protected boolean onAdvance(int phase, int parties) { System.out.println("阶段 " + phase + " 完成"); return super.onAdvance(phase, parties); } };

3. 超时控制
   使用awaitAdvanceInterruptibly(int phase, long timeout, TimeUnit unit)避免无限等待。

与CyclicBarrier的对比

| 特性 | Phaser | CyclicBarrier |
|--------------------|---------------------------|-----------------------|
| 动态线程调整 | ✅ 支持 | ❌ 固定线程数 |
| 阶段复用 | ✅ 自动递增Phase | ✅ 手动reset |
| 回调逻辑 | ✅ 通过onAdvance实现 | ❌ 无 |

典型应用场景

• 批量任务分片处理：如分布式计算中MapReduce的多阶段划分。
• 游戏逻辑同步：多个玩家回合制游戏的回合控制。
• 流水线数据处理：分阶段清洗、转换、加载数据。

注意事项

1. 避免过度同步：Phaser的等待成本较高，不适合高频短任务。
2. 异常处理：线程中断可能导致阶段未完成，需捕获InterruptedException。

通过合理使用Phaser，可以显著简化分阶段并发任务的代码结构，提升系统的可维护性。建议在复杂同步场景中优先考虑Phaser，而非组合使用低阶同步器。