【Java多线程】如何正确使用 Conditon 条件变量

简介: 当我们在执行某个方法之前,我们获得了这个方法的锁,但是在执行过程中我们发现某个条件不满足,想让方法暂停一会儿,等条件满足后再让这个方法继续执行。

【Java 多线程】如何正确使用 Condition 接口

前言

本篇文章的代码示例已放到 github 上,Git地址为:advance(记录每一个学习过程),大家在项目介绍的引用目录里面即可找到对应文章的一个代码路径。

大家有任何问题,欢迎大家在评论区留言,我会在看到后一一进行回复。

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使用背景

在介绍 Condtion 的使用场景之前,我们先来考虑这样的场景:

当我们在执行某个方法之前,我们获得了这个方法的锁,但是在执行过程中我们发现某个条件不满足,想让方法暂停一会儿,等条件满足后再让这个方法继续执行。

针对上面的问题,我们可以利用Object.wait()和notify()写出下面这样的代码:

public synchronized void doSomething(){

   //执行方法

   

   if(条件不满足){

       //线程等待

       Object.wait();

   }

   //条件此时满足,对象被唤醒,继续执行方法

}

但是,由于Object.wait()和notify()过于底层,并且无法区分是由于等待超时后唤醒还是被其他线程唤醒的问题,引入在JDK1.5后引入了java.util.concurrent.locks.Condition接口。

使用场景

Condition接口作为Object.wait()/notify()的替代品,当我们给某个方法加锁后,发现某个条件不满足,想让方法暂停一会儿,等条件满足后再让这个方法继续执行。这种时候,我们就可以使用Condition接口。

常用方法

创建一个condition实例

为了让这个锁更方便获得,实例代码里面我将这个锁设为静态的

//定义一个锁

public static final Lock reentrantLock = new ReentrantLock();

//定义属于这个锁的条件变量

public static final Condition condition = reentrantLock.newCondition();

线程等待

void await() throws InterruptedException;

线程非阻塞等待

boolean await(long time, TimeUnit unit)

唤醒某个线程

condition.signal();

唤醒所有线程

condition.signalAll();

使用示例

定义一个全局的标志位

public class GlobalSymbol {

   /**

    * 定义全局标志位

    */

   public static AtomicBoolean globalFlag = new AtomicBoolean(false);

}

主线程

public class Main {

   //定义一个锁

   public static final Lock reentrantLock = new ReentrantLock();

   //定义属于这个锁的条件变量

   public static final Condition condition = reentrantLock.newCondition();

   public static void main(String[] args) {

       //先启动一下线程

       Thread thread = new Thread(new OtherThread());

       thread.start();

       //先加锁

       reentrantLock.lock();

       try {

           System.out.println("线程加锁成功,正在执行相关代码");

           while (!GlobalSymbol.globalFlag.get()){

               System.out.println("现在条件还不满足,先等待");

               condition.await();

           }

           System.out.println("线程被唤醒,执行后续代码");

       }

       catch (Exception e){

           System.out.println("加锁解锁逻辑出现异常");

       }

       finally {

           //在finally中释放锁

           reentrantLock.unlock();

       }

       System.out.println("程序结束");

   }

}

子线程(用于唤醒主线程)

public class OtherThread implements Runnable{

   @Override

   public void run() {

       try {

           for (int i = 10; i > 0; i--){

               System.out.println("标志位将在" + i + "秒后置为true");

               TimeUnit.SECONDS.sleep(1);

           }

           GlobalSymbol.globalFlag.set(true);

           //对被阻塞的线程进行唤醒(必须获得对应的锁后,才能执行唤醒的操作)

           Main.reentrantLock.lock();

           Main.condition.signalAll();

           Main.reentrantLock.unlock();

       }

       catch (Exception e){

           System.out.println("线程执行失败");

       }

   }

}

运行结果

注意事项

  1. 加锁操作lock()一般放在try语句的外面,且紧接着try语句;
  2. 解锁操作unlock()一般放在finally语句中,避免报错后造成锁泄漏;
  3. 调用signalAll()进行唤醒时,一定要持有对应的锁才能调用该方法,直接调用该方法会抛异常。
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