Condition的作用是对锁进行更精确的控制。Condition中的await()方法相当于Object的wait()方法,Condition中的signal()方法相当于Object的notify()方法,Condition中的signalAll()相当于Object的notifyAll()方法。不同的是,Object中的wait(),notify(),notifyAll()方法是和"同步锁"(synchronized关键字)捆绑使用的;而Condition是需要与"互斥锁"/"共享锁"捆绑使用的。
Condition函数列表
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// 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。
void await()
// 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。
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之前一直处于等待状态。
void awaitUninterruptibly()
// 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。
boolean awaitUntil(Date deadline)
// 唤醒一个等待线程。
void signal()
// 唤醒所有等待线程。
void signalAll()
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Condition类用法示例
Condition 将 Object 监视器方法(wait、notify 和 notifyAll)分解成截然不同的对象,以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用,为每个对象提供多个等待 set (wait-set)。其中,Lock 替代了 synchronized 方法和语句的使用,Condition 替代了 Object 监视器方法的使用。下面将之前写过的一个线程通信的例子替换成用Condition实现,代码如下:
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public class ThreadTest2 {
public static void main(String[] args) {
final Business business = new Business();
new Thread( new Runnable() {
@Override
public void run() {
threadExecute(business, "sub" );
}
}).start();
threadExecute(business, "main" );
}
public static void threadExecute(Business business, String threadType) {
for ( int i = 0 ; i < 100 ; i++) {
try {
if ( "main" .equals(threadType)) {
business.main(i);
} else {
business.sub(i);
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
class Business {
private boolean bool = true ;
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition = lock.newCondition();
public /*synchronized*/ void main(int loop) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while(bool) {
condition.await();//this.wait();
}
for(int i = 0; i < 100; i++) {
System.out.println("main thread seq of " + i + ", loop of " + loop);
}
bool = true;
condition.signal();//this.notify();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public /*synchronized*/ void sub( int loop) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (!bool) {
condition.await(); //this.wait();
}
for ( int i = 0 ; i < 10 ; i++) {
System.out.println( "sub thread seq of " + i + ", loop of " + loop);
}
bool = false ;
condition.signal(); //this.notify();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
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在Condition中,用await()替换wait(),用signal()替换notify(),用signalAll()替换notifyAll(),传统线程的通信方式,Condition都可以实现,这里注意,Condition是被绑定到Lock上的,要创建一个Lock的Condition必须用newCondition()方法。
这样看来,Condition和传统的线程通信没什么区别,Condition的强大之处在于它可以为多个线程间建立不同的Condition,下面引入API中的一段代码,加以说明。
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class BoundedBuffer {
final Lock lock = new ReentrantLock(); //锁对象
final Condition notFull = lock.newCondition(); //写线程条件
final Condition notEmpty = lock.newCondition(); //读线程条件
final Object[] items = new Object[ 100 ]; //缓存队列
int putptr /*写索引*/, takeptr/*读索引*/, count/*队列中存在的数据个数*/ ;
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == items.length) //如果队列满了
notFull.await(); //阻塞写线程
items[putptr] = x; //赋值
if (++putptr == items.length) putptr = 0 ; //如果写索引写到队列的最后一个位置了,那么置为0
++count; //个数++
notEmpty.signal(); //唤醒读线程
} finally {
lock.unlock();
}
}
public Object take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == 0 ) //如果队列为空
notEmpty.await(); //阻塞读线程
Object x = items[takeptr]; //取值
if (++takeptr == items.length) takeptr = 0 ; //如果读索引读到队列的最后一个位置了,那么置为0
--count; //个数--
notFull.signal(); //唤醒写线程
return x;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
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这是一个处于多线程工作环境下的缓存区,缓存区提供了两个方法,put和take,put是存数据,take是取数据,内部有个缓存队列,具体变量和方法说明见代码,这个缓存区类实现的功能:有多个线程往里面存数据和从里面取数据,其缓存队列(先进先出后进后出)能缓存的最大数值是100,多个线程间是互斥的,当缓存队列中存储的值达到100时,将写线程阻塞,并唤醒读线程,当缓存队列中存储的值为0时,将读线程阻塞,并唤醒写线程,下面分析一下代码的执行过程:
1. 一个写线程执行,调用put方法;
2. 判断count是否为100,显然没有100;
3. 继续执行,存入值;
4. 判断当前写入的索引位置++后,是否和100相等,相等将写入索引值变为0,并将count+1;
5. 仅唤醒读线程阻塞队列中的一个;
6. 一个读线程执行,调用take方法;
7. ……
8. 仅唤醒写线程阻塞队列中的一个。
这就是多个Condition的强大之处,假设缓存队列中已经存满,那么阻塞的肯定是写线程,唤醒的肯定是读线程,相反,阻塞的肯定是读线程,唤醒的肯定是写线程,那么假设只有一个Condition会有什么效果呢,缓存队列中已经存满,这个Lock不知道唤醒的是读线程还是写线程了,如果唤醒的是读线程,皆大欢喜,如果唤醒的是写线程,那么线程刚被唤醒,又被阻塞了,这时又去唤醒,这样就浪费了很多时间。