JAVA并发编程--Condition
阅读原文时间:2023年07月08日阅读:1

Condition主要是为了在J.U.C框架中提供和Java传统的监视器风格的wait,notify和notifyAll方法类似的功能。

AQS等待队列与Condition队列是两个相互独立的队列

await()就是在当前线程持有锁的基础上释放锁资源,并新建Condition节点加入到Condition的队列尾部,阻塞当前线程

signal()就是将Condition的头节点移动到AQS等待节点尾部,让其等待再次获取锁

阻塞:await()方法中,在线程释放锁资源之后,如果节点不在AQS等待队列,则阻塞当前线程,如果在等待队列,则自旋等待尝试获取锁

释放:signal()后,节点会从condition队列移动到AQS等待队列,则进入正常锁的获取流程

public final void await() throws InterruptedException {
// 如果当前线程被中断,则抛出中断异常
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
// 将节点加入到Condition队列中去,这里如果lastWaiter是cancel状态,那么会把它踢出Condition队列。
Node node = addConditionWaiter();
// 调用tryRelease,释放当前线程的锁
long savedState = fullyRelease(node);
int interruptMode = 0;
// 为什么会有在AQS的等待队列的判断?
// 解答:signal操作会将Node从Condition队列中拿出并且放入到等待队列中去,在不在AQS等待队列就看signal是否执行了
// 如果不在AQS等待队列中,就park当前线程,如果在,就退出循环,这个时候如果被中断,那么就退出循环
while (!isOnSyncQueue(node)) {
LockSupport.park(this);
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
break;
}
// 这个时候线程已经被signal()或者signalAll()操作给唤醒了,退出了4中的while循环
// 自旋等待尝试再次获取锁,调用acquireQueued方法
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null)
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}

整个await的过程如下:

  1.将当前线程加入Condition锁队列。

  2.释放锁(fullyRelease)。这里可以看到将锁释放了,否则别的线程就无法拿到锁而发生死锁。进行3。

  3.自旋(while), 如果不在AQS等待队列,则挂起自己,直到被唤醒或者超时或者CACELLED等。进行4。

  4.获取锁(acquireQueued)。并将自己从Condition的FIFO队列中释放,表明自己不再需要锁(我已经拿到锁了)。

可以看到,这个await的操作过程和Object.wait()方法是一样,只不过await()采用了Condition队列的方式实现了Object.wait()的功能。

signal就是唤醒Condition队列中的第一个非CANCELLED节点线程,而signalAll就是唤醒所有非CANCELLED节点线程。当然了遇到CANCELLED线程就需要将其从FIFO队列中剔除。

private void doSignal(Node first) {
do {
if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
lastWaiter = null;
first.nextWaiter = null;
} while (!transferForSignal(first) &&
(first = firstWaiter) != null);
}

final boolean transferForSignal(Node node) {
/*
* 设置node的waitStatus:Condition->0
*/
if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
return false;

/\*  
 \* 加入到AQS的等待队列,让节点继续获取锁  
 \* 设置前置节点状态为SIGNAL  
 \*/  
Node p = enq(node);  
int c = p.waitStatus;  
if (c > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, c, Node.SIGNAL))  
    LockSupport.unpark(node.thread);  
return true;  

}