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Condition-线程通信更高效的方式

Posted on 2023年5月6日 by hackdl

  那么引入本篇的主角,Condition,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(Java线程(三)),代码如下:

 

1. public class ThreadTest2 {  
2. public static void main(String[] args) {  
3. final Business business = new Business();  
4. new Thread(new Runnable() {  
5. @Override  
6. public void run() {  
7. "sub");  
8.             }  
9.         }).start();  
10. "main");  
11.     }     
12. public static void threadExecute(Business business, String threadType) {  
13. for(int i = 0; i 

        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。

 

    1. class BoundedBuffer {  
    2. final Lock lock = new ReentrantLock();//锁对象  
    3. final Condition notFull  = lock.newCondition();//写线程条件   
    4. final Condition notEmpty = lock.newCondition();//读线程条件   
    5.   
    6. final Object[] items = new Object[100];//缓存队列  
    7. int putptr/*写索引*/, takeptr/*读索引*/, count/*队列中存在的数据个数*/;  
    8.   
    9. public void put(Object x) throws InterruptedException {  
    10.      lock.lock();  
    11. try {  
    12. while (count == items.length)//如果队列满了   
    13. //阻塞写线程  
    14. //赋值   
    15. 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  
    16. //个数++  
    17. //唤醒读线程  
    18. finally {  
    19.        lock.unlock();  
    20.      }  
    21.    }  
    22.   
    23. public Object take() throws InterruptedException {  
    24.      lock.lock();  
    25. try {  
    26. while (count == 0)//如果队列为空  
    27. //阻塞读线程  
    28. //取值   
    29. 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  
    30. //个数--  
    31. //唤醒写线程  
    32. return x;  
    33. finally {  
    34.        lock.unlock();  
    35.      }  
    36.    }   
    37.  }

            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。

            本文来自:高爽|Coder,转载请注明。

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