Condition很简单,它只是JUC包里的一个接口。定义了2个核心方法。
一个是await()方法,可以让线程进入阻塞等待。
另一个是signal()方法,可以唤醒指定线程。
在AQS的内部类ConditionObject对这个接口进行了实现。我们看ConditionObject,他就是AQS里经典的FIFO条件等待队列。
ConditionObject的类结果图。
看了源码结构,和刚才总结一样,Condition有2大核心方法:
其中,await(),还有一个阻塞等待时间入参可选await(long time, TimeUnit unit):让当前线程进入阻塞,等待该条件唤醒,并设置等待超时时间;
然后signal()是唤醒等待该Condition的一个线程;而signalAll()是唤醒所有等待该Condition条件的线程。
问到正主了,其实这个问题也就是问:Condition的优点有哪些。最开始我们学JAVA编程,都是从synchronized开始,线程并发协调,常用的就是对象的wait(),nofity()方法。
说到Condition的条件等待和唤醒,与JAVA对象的等待唤醒机制区别,就应该先说说ReentrantLock和synchronized的区别。这个区别在之前的文章《ReentrantLock核心原理剖析》有过分享。这里再补充几个。其中之一,就是ReentrantLock通过Condition条件队列实现多路通知,而synchronized只能单路通知。具体就是ReentrantLock可以通过多个不同的condition条件队列进行等待和唤醒,synchronized相当于功能单一的锁。
另外synchronized的锁是通过JVM实现,而ReentrantLock是通过接口api实现。
那Condition条件队列和对象的等待阻塞最大不同是什么?
一句话:Condition支持按顺序精准唤醒线程。而Object的做不到。
比如要求实现A和B执行完成后,C才能执行,而且C执行完成后才能执行D、F。任意指定协调条件,Condition都可以支持。
篇幅有限,这个精准唤醒多条件协调案例demo先不放上来了。
那我们就说说await()方法是如何实现的,一句话,核心就是:调用await()方法后,当前线程进入阻塞,同时释放锁。
具体我们看看源码。scss
代码解读复制代码 public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
//将自己加入到AQS的FIFO等待队列尾部,进入等待
Node node = addConditionWaiter();
//释放锁资源
int savedState = fullyRelease(node);
int interruptMode = 0;
//检测本线程节点是否在AQS同步队列中,如果不在就继续检测,直到发现在AQS同步队列中
while (!isOnSyncQueue(node)) {
//如果在队列中,就挂起本线程
LockSupport.park(this);
//如果被中断,则跳出循环
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
break;
}
//尝试获取锁-毕竟这期间有可能被唤醒了,以及是否发生过中断
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}
具体await()方法里,就是线程进入了阻塞状态,以及自旋,不断判断自己NODE节点是在等待队列,还是在AQS队列。如果在AQS队列,就说明已经被唤醒了,不用再继续阻塞。如果还在等待队列,就继续自旋。
最后,我们再看看signal()唤醒方法。唤醒该条件队列线程。如果ReentrantLock是公平锁,就唤醒等待时间最长的头节点线程,如果是非公平锁,就唤醒整个等待队列。
唤醒操作,其实就是从等待队列中,将头节点挪到AQS节点,这样这个节点就被唤醒,不用再阻塞。如果是signalAll(),就是将全部等待队列节点,挪到AQS,唤醒他们。java
代码解读复制代码 public final void signal() {
//判断当前线程是否持有锁,只有持有锁才能唤醒其他线程,不持有锁,就抛异常
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstWaiter;
if (first != null)
doSignal(first);
}
//具体唤醒过程
private void doSignal(Node first) {
//尝试将头节点NODE唤醒,从等待队列中,挪到AQS队列,并通过CAS操作更新NODE状态
do {
if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
lastWaiter = null;
first.nextWaiter = null;
} while (!transferForSignal(first) &&
(first = firstWaiter) != null);
}