ReentrantLock(重入锁)的好搭档:Condition 条件


如果大家理解了Object.Wait()和Object.notify()方法的话,那么就会很容易的了解Condition对象了;它和wait()和notify()方法的作用是一致的,但是wait()和notify()是和synchronized关键字合作使用的,而Condition是和ReentrantLock(重入锁)相关联的。

通过ReentrantLock锁的 new Condition() 方法可以生成一个与当前锁相关联的Condition实例。利用Condition对象,我们就可以让线程在合适的时候等待,或者在某一个特定的时刻让线程得到通知,继续执行。

Condition接口提供的基本方法如下:

1 void await() throws InterruptedException; 2 void awaitUninterruptibly(); 3 long awaitNanos(long nanosTimeout) thows InterruptedException; 4 boolean await(long time,TimeUnit unit) throws InterruptedException; 5 boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException; 6 void signal(); 7 void signalAll();

以上方法的含义如下:

  ❤ await()方法会使当前线程等待,同时释放当前锁,当其他线程使用signal()或者signalAll()方法时,线程会重新获得锁并继续执行。或者当线程被中断时,也能跳出等待,这和Object.wait()方法很相似;

  ❤ awaitUninterruptibly()方法与await()方法基本相同,但是它不会在等待过程中响应中断;

  ❤ awaitNanos(long nanosTimeout) nanosTimeout为等待的最大时间,单位为纳秒(ns),如果在时间内被唤醒,则返回nanosTimeout减去已等待的时间;如果在时间内没有被唤醒,则返回0或者负数;该方法在等待时间内也会相应中断;

  ❤ await(long time,TimeUnit unit) 与await()基本一致,但不同的是在时间内未被唤醒或者被中断都会返回false,其余情况返回true;

  ❤ awaitUntil() 与awaitNanos(long nanosTimeout)一致,不同的是它不是等待时间段,而是时间到达参数指定的某一时刻;

  ❤ signal()方法用于唤醒一个在等待中的线程。相对的signalAll()方法会唤醒所有在等待中的线程,这和Object.notify()方法很类似;

下面演示下Condition的用法:

 1 public class ReentrantLockCondition implements Runnable {  2 
 3     public static ReentrantLock lock = new ReentrantLock();  4     public static Condition condition = lock.newCondition();  5 
 6  @Override  7     public void run() {  8         try {  9  lock.lock(); 10             System.out.println("Thread is waiting! : " + System.currentTimeMillis()); 11  condition.await(); 12             System.out.println("Thread is going on! : " + System.currentTimeMillis()); 13         } catch (InterruptedException e) { 14  e.printStackTrace(); 15         }finally { 16  lock.unlock(); 17  } 18  } 19     //测试
20     public static void main(String[] args) throws InterruptedException { 21         ReentrantLockCondition reen = new ReentrantLockCondition(); 22         Thread thread = new Thread(reen); 23  thread.start(); 24         Thread.sleep(3000); 25         //通知线程reen继续执行
26  lock.lock(); 27  condition.signal(); 28  lock.unlock(); 29  } 30 }

输出结果:

1 Thread is waiting! : 1537841252752
2 Thread is going on! : 1537841255753

 在代码的第4行,通过lock生成一个与之绑定的Confition对象,并在代码的第11行,要求线程在Condition对象上进行等待。代码的第27行,由main线程发出通知,告知等待Condition上的线程可以继续执行了;由输出结果来看,线程等待了3S后,继续执行了,符合我们预期。

注意:

  和Object.wait()和notify()方法一样,当线程使用Condition.await()时,要求线程持有相关的重入锁,在Condition.await()调用后,这个线程会释放这把锁;同理,在Condition.signal()方法调用时,也要求线程获得相应的锁。在signal()方法调用后,系统会从当前Condition对象的等待队列中,唤醒一个线程。一旦线程被唤醒,它会重新尝试获得与之绑定的重入锁,一旦获取成功,就可以继续执行了。因此在signal()方法调用后,一般需要释放相关的锁,如果省略掉代码的第28行,那么虽然唤醒了线程reen,但是由于线程无法重新获得锁,因而也就无法继续执行。

Condition具有比wait()/notify()更好的灵活性,具体体现在:

  ❤ 一个锁实例,可以绑定多个Condition实例,实现多路通知;

  ❤ notify()方法进行通知时,是随机进行选择的,但重入锁结合Condition对象,可以实现有选择性的通知,这是非常重要的。

参考:《Java高并发程序设计》葛一鸣  郭超 编著:


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