那麼引入本篇的主角,Condition,Condition 將 Object 監視器方法(wait、notify 和 notifyAll)分解成截然不同的對象,以便通過將這些對象與任意 Lock 實現組合使用,為每個對象提供多個等待 set (wait-set)。其中,Lock 替代瞭 synchronized 方法和語句的使用,Condition 替代瞭 Object 監視器方法的使用。下面將之前寫過的一個線程通信的例子替換成用Condition實現(Java線程(三)),代碼如下:
[java]
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()替換wait(),用signal()替換notify(),用signalAll()替換notifyAll(),傳統線程的通信方式,Condition都可以實現,這裡註意,Condition是被綁定到Lock上的,要創建一個Lock的Condition必須用newCondition()方法。
這樣看來,Condition和傳統的線程通信沒什麼區別,Condition的強大之處在於它可以為多個線程間建立不同的Condition,下面引入API中的一段代碼,加以說明。
[java]
class BoundedBuffer {
final Lock lock = new ReentrantLock();//鎖對象
final Condition notFull = lock.newCondition();//寫線程條件
final Condition notEmpty = lock.newCondition();//讀線程條件
final Object[] items = new Object[100];//緩存隊列
int putptr/*寫索引*/, takeptr/*讀索引*/, count/*隊列中存在的數據個數*/;
public void put(Object x) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == items.length)//如果隊列滿瞭
notFull.await();//阻塞寫線程
items[putptr] = x;//賦值
if (++putptr == items.length) putptr = 0;//如果寫索引寫到隊列的最後一個位置瞭,那麼置為0
++count;//個數++
notEmpty.signal();//喚醒讀線程
} finally {
lock.unlock();
}
}
public Object take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count == 0)//如果隊列為空
notEmpty.await();//阻塞讀線程
Object x = items[takeptr];//取值
if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;//如果讀索引讀到隊列的最後一個位置瞭,那麼置為0
–count;//個數–
notFull.signal();//喚醒寫線程
return x;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
這是一個處於多線程工作環境下的緩存區,緩存區提供瞭兩個方法,put和take,put是存數據,take是取數據,內部有個緩存隊列,具體變量和方法說明見代碼,這個緩存區類實現的功能:有多個線程往裡面存數據和從裡面取數據,其緩存隊列(先進先出後進後出)能緩存的最大數值是100,多個線程間是互斥的,當緩存隊列中存儲的值達到100時,將寫線程阻塞,並喚醒讀線程,當緩存隊列中存儲的值為0時,將讀線程阻塞,並喚醒寫線程,下面分析一下代碼的執行過程:
1. 一個寫線程執行,調用put方法;
2. 判斷count是否為100,顯然沒有100;
3. 繼續執行,存入值;
4. 判斷當前寫入的索引位置++後,是否和100相等,相等將寫入索引值變為0,並將count+1;
5. 僅喚醒讀線程阻塞隊列中的一個;
6. 一個讀線程執行,調用take方法;
7. ……
8. 僅喚醒寫線程阻塞隊列中的一個。
這就是多個Condition的強大之處,假設緩存隊列中已經存滿,那麼阻塞的肯定是寫線程,喚醒的肯定是讀線程,相反,阻塞的肯定是讀線程,喚醒的肯定是寫線程,那麼假設隻有一個Condition會有什麼效果呢,緩存隊列中已經存滿,這個Lock不知道喚醒的是讀線程還是寫線程瞭,如果喚醒的是讀線程,皆大歡喜,如果喚醒的是寫線程,那麼線程剛被喚醒,又被阻塞瞭,這時又去喚醒,這樣就浪費瞭很多時間。