Java Condition条件变量提高线程通信效率

时间:2020-10-21 cuisuqiang 人气:0

条件（也称为条件队列或条件变量）为线程提供了一个含义，以便在某个状态条件现在可能为 true 的另一个线程通知它之前，一直挂起该线程（即让其“等待”）。因为访问此共享状态信息发生在不同的线程中，所以它必须受保护，因此要将某种形式的锁与该条件相关联。等待提供一个条件的主要属性是：以原子方式释放相关的锁，并挂起当前线程，就像 Object.wait 做的那样

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。

条件变量类似JDK1.4或以前版本中的 Object.wait(); Object.notify(); Object.notifyAll();

值得注意的是当condition.await()时，隐式的将条件变量关联的Lock解锁，而使其他线程有机会获得Lock，而检查条件，并在条件满足时，等待在条件变量上。

示例代码，ArrayBlockingQueue源码摘取：

/** Main lock guarding all access */
private final ReentrantLock lock;
/** Condition for waiting takes */
private final Condition notEmpty;
/** Condition for waiting puts */
private final Condition notFull;
/**
 * Inserts the specified element at the tail of this queue, waiting
 * for space to become available if the queue is full.
 *
 * @throws InterruptedException {@inheritDoc}
 * @throws NullPointerException {@inheritDoc}
 */
public void put(E e) throws InterruptedException {
 if (e == null) throw new NullPointerException();
 final E[] items = this.items;
 final ReentrantLock lock = this.lock;
 lock.lockInterruptibly();
 try {
 try {
  while (count == items.length)
  notFull.await();
 } catch (InterruptedException ie) {
  notFull.signal(); // propagate to non-interrupted thread
  throw ie;
 }
 insert(e);
 } finally {
 lock.unlock();
 }
}
public E take() throws InterruptedException {
 final ReentrantLock lock = this.lock;
 lock.lockInterruptibly();
 try {
 try {
  while (count == 0)
  notEmpty.await();
 } catch (InterruptedException ie) {
  notEmpty.signal(); // propagate to non-interrupted thread
  throw ie;
 }
 E x = extract();
 return x;
 } finally {
 lock.unlock();
 }
}

有多个线程往里面存数据和从里面取数据，其队列(先进先出后进后出)能缓存的最大数值是capacity，多个线程间是互斥的，当缓存队列中存储的值达到capacity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
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！

加载全部内容