Java多线程基础（1）Condition

wangtdgoodluck 发布于2019-08-15 14:46 / 1002人阅读

摘要：造成当前线程在接到信号被中断或到达指定最后期限之前一直处于等待状态。我们喜欢在多带带的等待中保存线程和线程，这样就可以在缓冲区中的项或空间变得可用时利用最佳规划，一次只通知一个线程。

Condition接口

Condition的功能类似于传统线程技术中的Object.wait()和Object.notify（）方法的功能，但它是将这些方法分解成不同的对象，所以可以将这些对象与任意的Lock实现组合使用，实现在不同的条件下阻塞或唤醒线程；也就是说，这其中的Lock替代了synchronized方法和语句的使用，Condition替代了Object 监视器方法（wait、notify 和 notifyAll）的使用。

创建一个Condition

Condition需要被绑定在一个锁（Lock）上，所以如果要为一个Lock实例获得Condition实例，可以使用Lock的newCondition() 方法。

Condition notFull  = lock.newCondition();

Condition接口的常用方法

void await() 
造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。 
boolean await(long time, TimeUnit unit) 
造成当前线程在接到信号、被中断或到达指定等待时间之前一直处于等待状态。 
long awaitNanos(long nanosTimeout) 
造成当前线程在接到信号、被中断或到达指定等待时间之前一直处于等待状态。 
void awaitUninterruptibly() 
造成当前线程在接到信号之前一直处于等待状态。 
boolean awaitUntil(Date deadline) 
造成当前线程在接到信号、被中断或到达指定最后期限之前一直处于等待状态。 
void signal() 
唤醒一个等待线程。 
void signalAll() 
唤醒所有等待线程。

代码示例

这段代码是JDK API文档中提供的示例，假定有一个绑定的缓冲区，它支持 put 和 take 方法。如果试图在空的缓冲区上执行 take 操作，则在某一个项变得可用之前，线程将一直阻塞；如果试图在满的缓冲区上执行 put 操作，则在有空间变得可用之前，线程将一直阻塞。我们喜欢在多带带的等待 set 中保存 put 线程和 take 线程，这样就可以在缓冲区中的项或空间变得可用时利用最佳规划，一次只通知一个线程。可以使用两个 Condition 实例来做到这一点。

public class BoundedBuffer {

    final Lock lock = new ReentrantLock();
    final Condition notFull = lock.newCondition();
    final Condition notEmpty = lock.newCondition();

    final Object[] items = new Object[100];
    int putptr, takeptr, count;

    public void put(Object x) throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == items.length) {
                //当缓冲区已满时，notFull阻塞
                notFull.await();
            }
            //否则将元素添加进缓冲区的下标位置
            items[putptr] = x;
            if (++putptr == items.length) {
                //如果下一个下标越界，则将下标移至缓冲区首位
                putptr = 0;
            }
            //count表示缓冲区中元素个数
            ++count;
            //由于缓冲已经是notEmpty状态，所以唤醒阻塞等待的notEmpty
            notEmpty.signal();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public Object take() throws InterruptedException {
        lock.lock();
        try {
            while (count == 0) {
                //当缓冲区中没有元素，缓冲区处于empty状态，所以notEmpty阻塞
                notEmpty.await();
            }
            Object x = items[takeptr];
            if (++takeptr == items.length) {
                //获得下标位置的元素后，将下标向前移动，如果移动后的下标越界，则将下标移至缓冲区首位
                takeptr = 0;
            }
            --count;
            //取出一个元素后，缓冲区处于notFull状态，所以唤醒阻塞等待的notFull
            notFull.signal();
            return x;
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

注意：

和监视器方法一样，Condition也可能发生“虚假唤醒”，所以Condition必须在总是在一个循环中被等待，并在被唤醒后测试当前状态，判断当前是否已经处于可以被唤醒的状态，我们需要假定“虚假唤醒”可能发生。

while (count == 0) {
    //在循环中等待
    condition.await();
}

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