并发设计模式是在多线程和并行计算环境下，用来解决特定问题的设计模板。它们提供了一种结构化的方法来安全、高效地处理并发问题。以下是一些常见的并发设计模式，它们帮助开发者应对并发编程的复杂性：

1. 生产者-消费者模式（Producer-Consumer）

• 目的：解决生产者和消费者速度不匹配的问题。
• 实现：通常使用一个或多个队列作为生产者和消费者之间的缓冲区。
• 应用：日志收集系统、工作队列等。

2. 读写锁模式（Read-Write Lock）

• 目的：允许多个读者同时访问资源，但写者是互斥的。
• 实现：使用锁机制，写锁是独占的，读锁是共享的。
• 应用：缓存系统、配置管理等。

3. 线程池模式（Thread Pool）

• 目的：限制并发线程的数量，复用线程资源，减少创建和销毁线程的开销。
• 实现：创建线程池，分配固定数量线程执行任务，通过工作队列管理任务。
• 应用：Web服务器、并发应用等。

4. 事件驱动模式（Event-Driven）

• 目的：基于事件而非线程的执行模型，通常用于I/O密集型应用。
• 实现：组件通过等待和触发事件来进行通信，而不是直接调用彼此的方法。
• 应用：图形用户界面、网络服务器等。

5. 工作者线程模式（Worker Thread）

• 目的：提高系统吞吐量和模块化。
• 实现：创建工作线程来异步处理任务。
• 应用：后台任务处理、服务端并发处理等。

6. 双检锁模式（Double-Checked Locking）

• 目的：在对象初始化时减少同步的开销。
• 实现：在对象实例化时使用双重校验来减少锁的使用。
• 应用：单例模式的延迟初始化。

7. 有界缓冲区（Bounded Buffer）

• 目的：提供固定大小的缓冲区，来平衡生产者和消费者之间的工作负载。
• 实现：通常使用一个阻塞队列实现。
• 应用：多线程数据共享、生产者-消费者问题。

8. 同步器模式（Synchronizer）

• 目的：协调多个线程之间的交互。
• 实现：使用锁和条件变量（如Semaphore、CountDownLatch、CyclicBarrier和Exchanger）。
• 应用：同时开始任务、等待其他线程完成工作等。

9. 等待-通知模式（Wait-Notify）

• 目的：允许线程在特定条件下等待，直到其他线程发出通知。
• 实现：使用Object类的wait()和notify()或notifyAll()方法。
• 应用：协调线程间的工作流程。

10. 避免死锁的策略

• 目的：预防系统进入无法执行的状态。
• 实现：获取锁的顺序一致性、锁定时限、死锁检测等。
• 应用：任何多线程竞争资源的场景。

11. 断续器模式（Barrier）

• 目的：使一组线程在继续执行前等待，直到所有线程都达到某个点。
• 实现：使用CyclicBarrier或Phaser。
• 应用：并行算法中同步不同阶段的执行。

12. 反应器模式（Reactor）

• 目的：非阻塞地处理并发I/O事件。
• 实现：使用事件循环来分发事件到相应的处理器。
• 应用：网络服务器、异步I/O处理。

13. 主从模式（Master-Slave）

• 目的：分离和分配任务以并行处理。
• 实现：主线程分配任务给从线程，合并从线程结果。
• 应用：数据库复制、并行计算等。

14. 无锁设计（Lock-Free）

• 目的：提高系统性能，避免锁导致的延迟和竞争。
• 实现：使用原子操作来管理共享资源，如AtomicInteger。
• 应用：高性能并发数据结构。

15. 并行算法设计模式

• 目的：将问题分解为可以并行解决的部分。
• 实现：使用分治策略，如MapReduce、Fork/Join框架。
• 应用：大数据处理、复杂算法等。

并发设计模式有助于解决特定的并发问题，但是实施这些模式时，需要仔细考虑线程安全、资源管理和系统的整体性能。正确地使用并发设计模式可以极大地提升应用程序的性能和可靠性。