并发之lock的condition接口

11.Java并发编程系列之十七：Condition接口

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11.Java并发编程系列之十七：Condition接口

通过前面的文章，我们知道任何一个Java对象，都拥有一组监视器方法，主要包括wait()、notify()、notifyAll()方法，这些方法与synchronized关键字配合使用可以实现等待/通知机制。而且前面我们已经使用这种方式实现了生产者-消费者模式。类似地，Condition接口也提供类似的Object的监视器的方法，主要包括await()、signal()、signalAll()方法，这些方法与Lock锁配合使用也可以实现等待/通知机制。

相比Object实现的监视器方法，Condition接口的监视器方法具有一些Object所没有的特性：

1. Condition接口可以支持多个等待队列，在前面已经提到一个Lock实例可以绑定多个Condition，所以自然可以支持多个等待队列了
2. Condition接口支持响应中断，前面已经提到过
3. Condition接口支持当前线程释放锁并进入等待状态到将来的某个时间，也就是支持定时功能

使用Condition接口配合Lock锁的使用实例如下：

    Lock lock = new ReentrantLock();
    Condition condition = lock.newCondition();

    public void conditionWait() throws InterruptedException { lock.lock(); try { //.... condition.await(); }finally { lock.unlock(); } } public void conditionSignal(){ lock.lock(); try { //... condition.signal(); }finally { lock.unlock(); } }

一般而言，都会将Condition变量作为成员变量。当调用await方法后，当前线程会释放锁并进入Condition变量的等待队列，而其他线程调用signal方法后，通知正在Condition变量等待队列的线程从await方法返回，并且在返回前已经获得了锁。

与使用Object的监视器方法达到了同样的效果，也许看不出Condition配合Lock锁的优势何在。但是在复杂多线程的编程中，这种方式可以体现出其优势。所以一般使用的时候仍然是Object的监视器方法居多。

现在我们已经知道了如何配合Condition和Lock锁实现等待/通知机制，那么我们使用这种方式实现生产者-消费者模式：

package com.rhwayfun.concurrency.r0405;

import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.locks.Condition; import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; /** * Created by rhwayfun on 16-4-5. */ public class ConditionProducerConsumerDemo { //日期格式器 private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss"); static class Info{ //作者 private String author; //标题 private String title; //是否开始生产的标志 private boolean produce = true; //Lock锁 private Lock lock = new ReentrantLock(); //Condition变量 private Condition condition = lock.newCondition(); public Info(){} public Info(String author, String title) { this.author = author; this.title = title; } public String getAuthor() { return author; } public void setAuthor(String author) { this.author = author; } public String getTitle() { return title; } public void setTitle(String title) { this.title = title; } /** * 生产者执行的生产方法 * @param author * @param title * @throws InterruptedException */ public void set(String author,String title) throws InterruptedException { lock.lock(); try { //没有开始生产就等待 while (!produce){ condition.await(); } //如果已经开始生产 this.setAuthor(author); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); this.setTitle(title); //表示已经停止了生产可以取数据了 produce = false; //通知消费者 condition.signal(); }finally { lock.unlock(); } } /** * 消费者执行的消费方法 * @throws InterruptedException */ public void get() throws InterruptedException { lock.lockInterruptibly(); try { //如果已经开始生产就等待 while (produce){ condition.await(); } //如果没有在生产就就可以取数据 System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + this.getAuthor() + "=" + this.getTitle() + " at " + format.format(new Date())); //表示我已经取了数据，生产者可以继续生产 produce = true; //通知生产者 condition.signal(); }finally { lock.unlock(); } } } static class Producer implements Runnable{ private Info info; public Producer(Info info) { this.info = info; } public void run() { boolean flag = true; for (int i = 0; i < 5; i++){ if (flag){ try { info.set("authorA","titleA"); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + info.getAuthor() + "=" + info.getTitle() + " at " + format.format(new Date())); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } flag = false; }else { try { info.set("authorB","titleB"); System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + info.getAuthor() + "=" + info.getTitle() + " at " + format.format(new Date())); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } flag = true; } } } } static class Consumer implements Runnable{ private Info info; public Consumer(Info info) { this.info = info; } public void run() { for (int i = 0; i < 5; i++){ try { info.get(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } } } } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Info info = new Info(); Thread producer = new Thread(new Producer(info),"Producer"); Thread consumer = new Thread(new Consumer(info),"Consumer"); producer.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1); consumer.start(); } }

运行结果如下：