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条件队列:它使得一组线程能够通过某种方式来等待特定的条件变成真。传统队列的元素是一个个数据,而与之不同的是,条件队列中的元素时一个个正在等待相关条件的线程。
正如每个Java对象都可以作为一个锁,每个对象同样可以作为一个条件队列,并且Object中的wait、notify和notifyAll方法就构成了内部条件队列的API。对象的内置锁与其内部条件队列是相互关联的,要调用对象X中条件队列的任何一个方法,必须持有对象X上的锁。这是因为“等待由状态构成的条件”与“维护状态一致性”这两种机制必须被紧密地绑定在一起:只有能对状态进行检查时,才能在某个条件上等待,并且只有能修改状态时,才能从条件等待中释放另一个线程。
内置的条件队列有一个缺陷:每个内置锁都只能有一个相关联的条件队列,多个线程可能在同一个条件队列上等待不同的条件谓词,并且在最常见的加锁模式下公开条件队列对象。这些因素都使得无法满足在使用notifyAll时所有等待线程为同一类型的需求。如果想编写一个带有多个条件谓词的并发对象,或者想获得除了条件队列可见性之外的更多控制权,就可以使用显示的Lock和Condition而不是内置锁和条件队列,这是一种更灵活的选择。
一个Condition和一个Lock关联在一起,就像一个条件队列和一个内置锁相关联一样。要创建一个Condition,可以在相关联的Lock上调用Lock.newcondition方法。正如Lock比内置加锁提供了更为丰富的功能,condition同样比内置条件队列提供了更丰富的功能:在每个锁上可存在多个等待、条件等待可以是中断的或不可中断的、基于时限的等待,以及公平的或非公平的队列操作。
与内置条件队列不同的是,对于每个Lock,可以有任意数量的Condition对象。Condition对象继承了相关的Lock对象的公平性,对于公平的锁,线程会依照FIFO顺序从Condition.await中释放。
Condition对象中,与wait、notify,notifyAll对应的分别是await、signal、signall。
还是生产者-消费者模型:
package com.mylearn.thread.lock; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * Created by IntelliJ IDEA. * User: yingkh * Date: 12-12-24 * Time: 下午2:14 * CopyRight:360buy * Descrption: 生产者消费者 * To change this template use File | Settings | File Templates. */ public class ConditionTest2 { public static void main(String args[]) throws InterruptedException { for(int i = 0 ;i < 5; i++) { new Thread(new Product()).start(); } Thread.sleep(1000); for(int i = 0 ;i < 15; i++) { new Thread(new Consumer()).start(); new Thread(new Product()).start(); Thread.sleep(1000); } } } class GlobalRule { public final static Lock lock = new ReentrantLock(); public final static Condition notEmpty = lock.newCondition(); public final static Condition notFull = lock.newCondition(); public final static List<String> array = new ArrayList<String>(3); //临界区 } class Consumer implements Runnable { public void run() { GlobalRule.lock.lock(); try { while (GlobalRule.array.size() <= 0) { //条件谓词 try { GlobalRule.notEmpty.await(); System.out.println("临界区空了,等待生产者放入东西!"); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates. } } System.out.println("消费者消费了一个食物:" + GlobalRule.array.get(0)); //消费食物 GlobalRule.notFull.signalAll(); //唤醒生产者,告诉他们临界区没满,可以生产食物了 } finally { GlobalRule.lock.unlock(); } } } class Product implements Runnable{ public void run() { GlobalRule.lock.lock(); try{ while(GlobalRule.array.size() >=3) {//条件谓词 try { GlobalRule.notFull.await(); System.out.println("临界区满了,等待消费者取出东西!"); Thread.sleep(100); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); //To change body of catch statement use File | Settings | File Templates. } } GlobalRule.array.add("a!delicious food!"); //放入食物 System.out.println("生产者往临界区放了一个食物"); GlobalRule.notEmpty.signalAll(); //唤醒消费者,让他们临界区非空了,可以消费, } finally { GlobalRule.lock.unlock(); } } } |
在使用显式的Condition和内置条件队列之间进行选择时,与在ReentrantLock和synchronized之间进行选择是一样的:如果需要一些高级功能,例如使用公平的队列操作或者在每个锁上对应多个等待线程集,那么应该优先使用Condition而不是内置条件队列。
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