java 线程 Lock 锁使用Condition实现线程的等待（await）与通知(signal)详解编程语言

在前面我们学习与synchronized锁配合的线程等待（Object.wait）与线程通知(Object.notify),那么对于JDK1.5 的 java.util.concurrent.locks.ReentrantLock 锁，JDK也为我们提供了与此功能相应的类java.util.concurrent.locks.Condition。Condition与重入锁是通过lock.newCondition()方法产生一个与当前重入锁绑定的Condtion实例，我们通知该实例来控制线程的等待与通知。该接口的所有方法：

public interface Condition { 

 //使当前线程加入 await() 等待队列中，并释放当锁，当其他线程调用signal()会重新请求锁。与Object.wait()类似。 

 void await() throws InterruptedException; 

 //调用该方法的前提是，当前线程已经成功获得与该条件对象绑定的重入锁，否则调用该方法时会抛出IllegalMonitorStateException。 

 //调用该方法后，结束等待的唯一方法是其它线程调用该条件对象的signal()或signalALL()方法。等待过程中如果当前线程被中断，该方法仍然会继续等待，同时保留该线程的中断状态。 

 void awaitUninterruptibly(); 

 // 调用该方法的前提是，当前线程已经成功获得与该条件对象绑定的重入锁，否则调用该方法时会抛出IllegalMonitorStateException。 

 //nanosTimeout指定该方法等待信号的的最大时间（单位为纳秒）。若指定时间内收到signal()或signalALL()则返回nanosTimeout减去已经等待的时间； 

 //若指定时间内有其它线程中断该线程，则抛出InterruptedException并清除当前线程的打断状态；若指定时间内未收到通知，则返回0或负数。 

 long awaitNanos(long nanosTimeout) throws InterruptedException; 

 //与await()基本一致，唯一不同点在于，指定时间之内没有收到signal()或signalALL()信号或者线程中断时该方法会返回false;其它情况返回true。 

 boolean await(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException; 

 //适用条件与行为与awaitNanos(long nanosTimeout)完全一样，唯一不同点在于它不是等待指定时间，而是等待由参数指定的某一时刻。 

 boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException; 

 //唤醒一个在 await()等待队列中的线程。与Object.notify()相似 

 void signal(); 

 //唤醒 await()等待队列中所有的线程。与object.notifyAll()相似 

 void signalAll(); 

}

1、await()  等待  与 singnal()通知

 package com.jalja.org.base.Thread; 

 import java.util.concurrent.TimeUnit; 

 import java.util.concurrent.locks.Condition; 

 import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; 

 /** 

 * Condition 配合Lock 实现线程的等待 与通知 

 public class ConditionTest{ 

 public static ReentrantLock lock=new ReentrantLock(); 

 public static Condition condition =lock.newCondition(); 

 public static void main(String[] args) { 

 new Thread(){ 

 @Override 

 public void run() { 

 lock.lock();//请求锁 

 try{ 

 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"==》进入等待"); 

 condition.await();//设置当前线程进入等待 

 }catch (InterruptedException e) { 

 e.printStackTrace(); 

 }finally{ 

 lock.unlock();//释放锁 

 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"==》继续执行"); 

 }.start(); 

 new Thread(){ 

 @Override 

 public void run() { 

 lock.lock();//请求锁 

 try{ 

 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"=》进入"); 

 Thread.sleep(2000);//休息2秒 

 condition.signal();//随机唤醒等待队列中的一个线程 

 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"休息结束"); 

 }catch (InterruptedException e) { 

 e.printStackTrace(); 

 }finally{ 

 lock.unlock();//释放锁 

 }.start(); 

 }

执行结果：

Thread-0==》进入等待 

Thread-1=》进入 

Thread-1休息结束 

Thread-0==》继续执行

流程：在调用await()方法前线程必须获得重入锁（第17行代码），调用await()方法后线程会释放当前占用的锁。同理在调用signal()方法时当前线程也必须获得相应重入锁（代码32行），调用signal()方法后系统会从condition.await()等待队列中唤醒一个线程。当线程被唤醒后，它就会尝试重新获得与之绑定的重入锁，一旦获取成功将继续执行。所以调用signal()方法后一定要释放当前占用的锁（代码41行），这样被唤醒的线程才能有获得锁的机会，才能继续执行。

 我们来看看java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue;

 基于数组的阻塞队列实现，在ArrayBlockingQueue内部，维护了一个定长数组，以便缓存队列中的数据对象，这是一个常用的阻塞队列，除了一个定长数组外，ArrayBlockingQueue内部还保存着两个整形变量，分别标识着队列的头部和尾部在数组中的位置。

  看看他的put方法：

 public void put(E e) throws InterruptedException { 

 checkNotNull(e);//对传入元素的null判断 

 final ReentrantLock lock = this.lock; 

 lock.lockInterruptibly();//对put()方法做同步 

 try { 

 while (count == items.length)//如果队列已满 

 notFull.await();//让当前添加元素的线程进入等待状态 

 insert(e);// 如果有其他线程调用signal() 通知该线程 ，则进行添加行为 

 } finally { 

 lock.unlock();//释放锁 

 private E extract() { 

 final Object[] items = this.items; 

 E x = this. E cast(items[takeIndex]); 

 items[takeIndex] = null; 

 takeIndex = inc(takeIndex); 

 --count; 

 notFull.signal();//唤醒一个在Condition等待队列中的线程 

 return x; 

 }

原创文章，作者：Maggie-Hunter，如若转载，请注明出处：https://blog.ytso.com/16325.html