Java Condition條件變量提高線程通信效率
條件(也稱為條件隊列 或條件變量)為線程提供了一個含義,以便在某個狀態條件現在可能為 true 的另一個線程通知它之前,一直掛起該線程(即讓其“等待”)。因為訪問此共享狀態信息發生在不同的線程中,所以它必須受保護,因此要將某種形式的鎖與該條件相關聯。等待提供一個條件的主要屬性是:以原子方式 釋放相關的鎖,并掛起當前線程,就像 Object.wait 做的那樣
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。
條件變量類似JDK1.4或以前版本中的 Object.wait(); Object.notify(); Object.notifyAll();
值得注意的是當condition.await()時,隱式的將條件變量關聯的Lock解鎖,而使其他線程有機會獲得Lock,而檢查條件,并在條件滿足時,等待在條件變量上。
示例代碼,ArrayBlockingQueue源碼摘取:
/** Main lock guarding all access */private final ReentrantLock lock;/** Condition for waiting takes */private final Condition notEmpty;/** Condition for waiting puts */private final Condition notFull;/** * Inserts the specified element at the tail of this queue, waiting * for space to become available if the queue is full. * * @throws InterruptedException {@inheritDoc} * @throws NullPointerException {@inheritDoc} */public void put(E e) throws InterruptedException { if (e == null) throw new NullPointerException(); final E[] items = this.items; final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lockInterruptibly(); try { try { while (count == items.length) notFull.await(); } catch (InterruptedException ie) { notFull.signal(); // propagate to non-interrupted thread throw ie; } insert(e); } finally { lock.unlock(); }}public E take() throws InterruptedException { final ReentrantLock lock = this.lock; lock.lockInterruptibly(); try { try { while (count == 0) notEmpty.await(); } catch (InterruptedException ie) { notEmpty.signal(); // propagate to non-interrupted thread throw ie; } E x = extract(); return x; } finally { lock.unlock(); }}
有多個線程往里面存數據和從里面取數據,其隊列(先進先出后進后出)能緩存的最大數值是capacity,多個線程間是互斥的,當緩存隊列中存儲的值達到capacity時,將寫線程阻塞,并喚醒讀線程,當緩存隊列中存儲的值為0時,將讀線程阻塞,并喚醒寫線程這就是多個Condition的強大之處,假設緩存隊列中已經存滿,那么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,那么假設只有一個Condition會有什么效果呢,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了,如果喚醒的是讀線程,皆大歡喜,如果喚醒的是寫線程,那么線程剛被喚醒,又被阻塞了,這時又去喚醒,這樣就浪費了很多時間!
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