Java使用Condition控制线程通信的方法实例详解

时间:2021-04-02 人气:0

本文实例讲述了Java使用Condition控制线程通信的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

一点睛

当使用Lock对象来保证同步时，Java提供了一个Condition类来保持协调，使用Condition可以让那些已经得到Lock对象、却无法继续执行的线程释放Lock对象，Condtion对象也可以唤醒其他处于等待的线程。

Condition 将同步监视锁方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与Lock对象组合使用，为每个对象提供多个等待集（wait-set）。在这种情况下，Lock 替代了同步方法或同步代码块，Condition替代了同步监视锁的功能。

Condition实例实质上被绑定在一个Lock对象上。要获得特定Lock实例的Condition实例，调用Lock对象newCondition()方法即可。Condtion类提供了如下三个方法：

await()：类似于隐式同步监视器上的wait()方法，导致当前线程等待，直到其他线程调用该Condtion的signal ()方法或signalAll ()方法来唤醒该线程。该await方法有更多变体：long awaitNanos(long nanosTimeout)、void awaitUninterruptibly()、awaitUntil(Date deadline)等，可以完成更丰富的等待操作。

signal ()：唤醒在此Lock对象上等待的单个线程。如果所有线程都在该Lock对象上等待，则会选择唤醒其中一个线程。选择是任意性的。只有当前线程放弃对该Lock对象的锁定后（使用await()方法），才可以执行被唤醒的线程。

signalAll()：唤醒在此Lock对象上等待的所有线程。只有当前线程放弃对该该Lock对象的锁定后，才可以执行被唤醒的线程。

二代码

1 Account类

public class Account
{
   // 显式定义Lock对象
   private final Lock lock = new ReentrantLock();
   // 获得指定Lock对象对应的Condition
   private final Condition cond = lock.newCondition();
   // 封装账户编号、账户余额的两个成员变量
   private String accountNo;
   private double balance;
   // 标识账户中是否已有存款的旗标
   private boolean flag = false;
   public Account(){}
   // 构造器
   public Account(String accountNo , double balance)
   {
      this.accountNo = accountNo;
      this.balance = balance;
   }
   // accountNo的setter和getter方法
   public void setAccountNo(String accountNo)
   {
      this.accountNo = accountNo;
   }
   public String getAccountNo()
   {
      return this.accountNo;
   }
   // 因此账户余额不允许随便修改，所以只为balance提供getter方法，
   public double getBalance()
   {
      return this.balance;
   }
   public void draw(double drawAmount)
   {
      // 加锁
      lock.lock();
      try
      {
        // 如果flag为假，表明账户中还没有人存钱进去，取钱方法阻塞
        if (!flag)
        {
           cond.await();
        }
        else
        {
           // 执行取钱
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()
              + " 取钱:" + drawAmount);
           balance -= drawAmount;
           System.out.println("账户余额为：" + balance);
           // 将标识账户是否已有存款的旗标设为false。
           flag = false;
           // 唤醒其他线程
           cond.signalAll();
        }
      }
      catch (InterruptedException ex)
      {
        ex.printStackTrace();
      }
      // 使用finally块来释放锁
      finally
      {
        lock.unlock();
      }
   }
   public void deposit(double depositAmount)
   {
      lock.lock();
      try
      {
        // 如果flag为真，表明账户中已有人存钱进去，则存钱方法阻塞
        if (flag)       // ①
        {
           cond.await();
        }
        else
        {
           // 执行存款
           System.out.println(Thread.currentThread().getName()
              + " 存款:" + depositAmount);
           balance += depositAmount;
           System.out.println("账户余额为：" + balance);
           // 将表示账户是否已有存款的旗标设为true
           flag = true;
           // 唤醒其他线程
           cond.signalAll();
        }
      }
      catch (InterruptedException ex)
      {
        ex.printStackTrace();
      }
      // 使用finally块来释放锁
      finally
      {
        lock.unlock();
      }
   }
   // 下面两个方法根据accountNo来重写hashCode()和equals()方法
   public int hashCode()
   {
      return accountNo.hashCode();
   }
   public boolean equals(Object obj)
   {
      if(this == obj)
        return true;
      if (obj !=null
        && obj.getClass() == Account.class)
      {
        Account target = (Account)obj;
        return target.getAccountNo().equals(accountNo);
      }
      return false;
   }
}

2 DrawThread线程类

public class DrawThread extends Thread
{
   // 模拟用户账户
   private Account account;
   // 当前取钱线程所希望取的钱数
   private double drawAmount;
   public DrawThread(String name , Account account
      , double drawAmount)
   {
      super(name);
      this.account = account;
      this.drawAmount = drawAmount;
   }
   // 重复100次执行取钱操作
   public void run()
   {
      for (int i = 0 ; i < 100 ; i++ )
      {
        account.draw(drawAmount);
      }
   }
}

3 DepositThread线程类

public class DepositThread extends Thread
{
   // 模拟用户账户
   private Account account;
   // 当前取钱线程所希望存款的钱数
   private double depositAmount;
   public DepositThread(String name , Account account
      , double depositAmount)
   {
      super(name);
      this.account = account;
      this.depositAmount = depositAmount;
   }
   // 重复100次执行存款操作
   public void run()
   {
      for (int i = 0 ; i < 100 ; i++ )
      {
        account.deposit(depositAmount);
      }
   }
}

4 测试类

public class DrawTest
{
   public static void main(String[] args)
   {
      // 创建一个账户
      Account acct = new Account("1234567" , 0);
      new DrawThread("取钱者" , acct , 800).start();
      new DepositThread("存款者甲" , acct , 800).start();
      new DepositThread("存款者乙" , acct , 800).start();
      new DepositThread("存款者丙" , acct , 800).start();
   }
}

三运行结果

......
存款者丙存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者甲存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者丙存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者甲存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者丙存款:800.0
账户余额为：800.0
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
存款者甲存款:800.0
账户余额为：800.0

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。

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