「雙緩衝區」是乙個應用很廣的手法。該手法用得最多的地方想必是螢幕繪製相關的領域（主要是為了減少螢幕閃爍）。另外，在裝置驅動和工控方面，雙緩衝也經常被使用。不過今天要聊的，並不是針對上述的某個具體領域，而是側重於併發方面的同步/互斥開銷。
★為啥要雙緩衝區
記得前幾天在介紹佇列緩衝區時，提及了普通佇列緩衝區的兩個效能問題：「記憶體分配的開銷」和「同步/互斥的開銷」（健忘的同學，先回去看看那個帖子複習一下）。「記憶體分配的開銷」已經在介紹環形緩衝區的時候解決了，而今天要介紹的雙緩衝區，就是衝著同步/互斥的開銷來的。
為了防止有人給咱扣上「過度設計」的大帽子，又得來乙個事先宣告：只有當同步或互斥的開銷非常明顯的時候，你才應該考慮雙緩衝區的使用。否則的話，大夥兒還是老老實實用最基本、最簡單的佇列緩衝區吧。
★雙緩衝區的原理
前面說了一通廢話，現在開始切入正題，說說具體實現。
所謂「雙緩衝區」，故名思義就是要有倆緩衝區（簡稱a和b）。這倆緩衝區，總是乙個用於生產者，另乙個用於消費者。當倆緩衝區都操作完，再進行一次切換（先前被生產者寫入的轉為消費者讀出，先前消費者讀取的轉為生產者寫入）。由於生產者和消費者不會同時操作同乙個緩衝區（不發生衝突），所以就不需要在讀寫每乙個資料單元的時候都進行同步/互斥操作。順便提一下，這又一次展現了空間換時間的優化思路。
但是光有倆緩衝區還不夠。為了做到「不衝突」，還得再搞兩個互斥鎖（簡稱la和lb），分別對應倆緩衝區。生產者或消費者如果要操作某個緩衝區，必須先擁有對應的互斥鎖。補充一句：要達到「不衝突」的效果，其實可以有多種搞法，今天只是挑乙個簡單的來聊。
★雙緩衝區的幾種狀態
為了加深某些同學的理解，再描述一下雙緩衝區的幾種狀態。
◇倆緩衝區都在使用的狀態（併發讀寫）
大多數情況下，生產者和消費者都處於併發讀寫狀態。不妨設生產者寫入a，消費者讀取b。在這種狀態下，生產者擁有鎖la；同樣的，消費者擁有鎖lb。由於倆緩衝區都是處於獨佔狀態，因此每次讀寫緩衝區中的元素（資料單元）都不需要再進行加鎖、解鎖操作。這是節約開銷的主要**。
◇單個緩衝區空閒的狀態
由於兩個併發實體的速度會有差異，必然會出現乙個緩衝區已經操作完，而另乙個尚未操作完。不妨假設生產者快於消費者。
在這種情況下，當生產者把a寫滿的時候，生產者要先釋放la（表示它已經不再操作a），然後嘗試獲取lb。由於b還沒有被讀空，lb還被消費者持有，所以生產者進入發呆（suspend）狀態。
◇緩衝區的切換
接著上面的話題。
過了若干時間，消費者終於把b讀完。這時候，消費者也要先釋放lb，然後嘗試獲取la。由於la剛才已經被生產者釋放，所以消費者能立即擁有la並開始讀取a的資料。而由於lb被消費者釋放，所以剛才發呆的生產者會緩過神來（resume）並擁有lb，然後生產者繼續往b寫入資料。
經過上述幾個步驟，倆緩衝區完成了對調，變為：生產者寫入b，消費者讀取a。
★可能的併發問題
本來單個緩衝區的生產者/消費者問題就已經是教科書的經典問題了，現在搞出倆緩衝區，所以就更加耗費腦細胞了。一不小心，就會搞出些併發的bug，而且併發的bug還很難除錯和測試（這也就是為啥不要輕易使用該玩意兒的原因）。
◇死鎖的問題
假如把前面介紹的操作步驟調換一下順序：生產者或消費者在操作完當前的緩衝區之後，先去獲取另乙個緩衝區的鎖，再來釋放當前緩衝區的鎖。那會咋樣捏？
一旦兩個併發實體同時處理完各自緩衝區，然後同時去獲取對方擁有的鎖，那就會出現典型的死鎖（死鎖的詳細解釋參見「這裡」）場景。它倆從此陷入萬劫不復的境地。
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一 什麼是生產者與消費者模式 其實生產者與消費者模式就是乙個多執行緒併發協作的模式，在這個模式中呢，一部分執行緒被用於去生產資料，另一部分執行緒去處理資料，於是便有了形象的生產者與消費者了。而為了更好的優化生產者與消費者的關係，便設立乙個緩衝區，也就相當於乙個資料倉儲，當生產者生產資料時鎖住倉庫，不...