并发库应用之六 & 有条件阻塞Condition应用

Condition的功能类似在传统线程技术中的 Object.wait() 和 Object.natify() 的功能,传统线程技术实现的互斥只能一个线程单独干,不能说这个线程干完了通知另一个线程来干,Condition就是解决这个问题的,实现线程间的通信。比如CPU让小弟做事,小弟说我先歇着先让大哥做并通知大哥,大哥就开始做事。

  接口:public interface 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。

  Condition 实例实质上被绑定到一个锁上。要为特定 Lock 实例获得 Condition 实例,请使用其 newCondition() 方法。

  作为一个示例,假定有一个绑定的缓冲区,它支持 put 和 take 方法。如果试图在空的缓冲区上执行 take 操作,则在某一个项变得可用之前,线程将一直阻塞;如果试图在满的缓冲区上执行 put 操作,则在有空间变得可用之前,线程将一直阻塞。我们喜欢在单独的等待 set 中保存 put 线程和 take 线程,这样就可以在缓冲区中的项或空间变得可用时利用,一次只通知一个线程。可以使用两个 Condition 实例来做到这一点。

  一个锁内部可以有多个Condition,即有多路等待和通知,可以参看jdk1.5提供的 Lock 与 Condition 实现的可阻塞队列的应用案例,从中除了要体味算法,还要体味面向对象的封装。

Condition使用案例之一:实现两个线程交替执行

 import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class ConditionTest { public static void main(String[] args) {
ExecutorService service = Executors.newSingleThreadExecutor();
final Business2 business = new Business2();
service.execute(new Runnable() {//提交5个business.sub方法任务到单个线程池中
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
business.sub();
}
} }); for (int i = 0; i < 5; i++) {//执行5次business.main方法
business.main();
}
} } class Business2 {
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();//得到当前锁阻塞条件
boolean isSub = true; //默认一开始限制性sub任务 public void sub() {
lock.lock();
if (!isSub) {//不是sub执行条件,则进入进行阻塞处理
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
}
isSub = false;
condition.signal();
} finally {
lock.unlock();
} } public void main() {
lock.lock();
if (isSub) { //是sub执行任务,则进入阻塞main任务
try {
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
try {
for (int i = 0; i < 5; i++) {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + i);
}
isSub = true;
condition.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}

运行结果如下:

  并发库应用之六 & 有条件阻塞Condition应用

Condition使用案例之二:实现三个线程交替执行

 import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class SignalTest2 {
public static void main(String[] args) {
new SignalTest2().init();
} private void init() {
final Business b = new Business();
new Thread() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++)
b.sub1();
}
}.start(); new Thread() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++)
b.sub2();
}
}.start(); new Thread() {
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++)
b.sub3();
}
}.start();
} private class Business {
int status = 1;//开始默认执行第一个方法
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition cond1 = lock.newCondition();
Condition cond2 = lock.newCondition();
Condition cond3 = lock.newCondition(); public void sub1() {
lock.lock();
while (status != 1) {
try {
cond1.await();
} catch (Exception e) {
}
}
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
try {
Thread.sleep(200);
} catch (Exception e) {}
System.out.println("[sub1]" + Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
status = 2;//1执行完指定2开始执行
cond2.signal();
lock.unlock();
} public void sub2() {
lock.lock();
while (status != 2) {
try {
cond2.await();
} catch (Exception e) {
}
}
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
try {
Thread.sleep(200);
} catch (Exception e) {}
System.out.println("[sub2]" + Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
status = 3;//2执行完指定3开始执行
cond3.signal();
lock.unlock();
} public void sub3() {
lock.lock();
while (status != 3) {
try {
cond3.await();
} catch (Exception e) {
}
}
for (int i = 1; i <= 5; i++) {
try {
Thread.sleep(200);
} catch (Exception e) {
}
System.out.println("[sub3]" + Thread.currentThread().getName() + ":" + i);
}
status = 1;//3执行完指定1开始执行
cond1.signal();
lock.unlock();
}
}
}

运行结果如下:

  并发库应用之六 & 有条件阻塞Condition应用

提示:欢迎继续参看我相关的下一篇博客:并发库应用之七 & 信号灯Semaphore应用

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