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。