Java多线程编程中使用Condition类操作锁的方法详解

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

// 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()

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：

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(); 
    } 
  } 
} 

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。

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(); 
   } 
  }  
 } 

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。