并发王者课 - 铂金 6：青出于蓝 -Condition 如何把等待与通知玩出新花样

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发布于: 2021 年 07 月 05 日

欢迎来到《并发王者课》，本文是该系列文章中的第 19 篇。

在上一篇文章中，我们介绍了阻塞队列。如果你阅读过它的源码，那么你一定会注意到源码有两个 Condition 类型的变量：notEmpty和notFull，在读写队列时你也会注意到它们是如何被使用的。事实上，在使用 JUC 中的各种锁时，Condition 都很有用场，你很有必要了解它。所以，本文就为你介绍它的来龙去脉和用法。

在前面的系列文章中，我们多次提到过synchronized关键字，相信你已经对它的用法了如于心。在多线程协作时，有两个另外的关键字经常和synchronized一同出现，它们相互配合，就是wait和notify，比如下面的这段代码：

public class CountingSemaphore {  private int signals = 0;  public synchronized void take() {    this.signals++;    this.notify();  // 发送通知  }  public synchronized void release() throws InterruptedException {    while (this.signals == 0)      this.wait(); // 释放锁，进入等待    This.signals--;  }}

复制代码

synchronized是 Java 的原生同步工具，wait和notify是它的原生搭档。然而，在铂金系列中，我们已经开始了 Lock 接口和它的一些实现，比如可重入锁 ReentrantLock 等。相比于synchronized，JUC 所封装的这些锁工具在功能上要丰富得多，也更加容易使用。所以，相应的配套自然也要跟上，于是 Condition 就应运而生。

比如在上文的阻塞队列中，Condition 就已经闪亮登场：

public class LinkedBlockingQueue < E > extends AbstractQueue < E >    implements BlockingQueue < E > , java.io.Serializable {
        ...省略源码若干
        // 定义Condition        // 注意，这里定义两个Condition对象，用于唤醒不同的线程        private final Condition notEmpty = takeLock.newCondition();        private final Condition notFull = putLock.newCondition();
        public E take() throws InterruptedException {            E x;            int c = -1;            final AtomicInteger count = this.count;            final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;            takeLock.lockInterruptibly();            try {                while (count.get() == 0) {                    // 进入等待                    notEmpty.await();                }                x = dequeue();                c = count.getAndDecrement();                if (c > 1)                    notEmpty.signal();            } finally {                takeLock.unlock();            }            if (c == capacity)                signalNotFull();            return x;        }
        private void signalNotEmpty() {            final ReentrantLock takeLock = this.takeLock;            takeLock.lock();            try {                // 发送唤醒信号                notEmpty.signal();            } finally {                takeLock.unlock();            }        }        ...省略源码若干
    }

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从功能定位上说，作为 Lock 的配套工具，Condition 是wait、notify和notifyAll增强版本，wait和notify有的能力它都有，wait和notify没有的能力它也有。

JUC 中的 Condition 是以接口的形式出现，并定义了一些核心方法：

await()：让当前线程进入等待，直到收到信号或者被中断；
await(long time, TimeUnit unit)：让当前线程进入等待，直到收到信号或者被中断，或者到达指定的等待超时时间；
awaitNanos(long nanosTimeout)：让当前线程进入等待，直到收到信号或者被中断，或者到达指定的等待超时时间，只是在时间单位上和上一个方法有所区别；
awaitUninterruptibly(）：让当前线程进入等待，直到收到信号。注意，这个方法对中断是不敏感的；
awaitUntil(Date deadline)：让当前线程进入等待，直到收到信号或者被中断，或者到达截止时间；
signal()：随机唤醒一个线程；
signalAll()：唤醒所有等待的线程。

从 Condition 的核心方法中可以看到，相较于原生的通知与等待，它的能力明显增强了很多，比如awaitUninterruptibly()和awaitUntil()。另外，Condition 竟然是可以唤醒指定线程的，这就很有意思。

作为接口，我们并不需要手动实现 Condition，JUC 已经提供了相关的实现，你可以在 ReentrantLock 中直接使用它。相关的类、接口之间的关系如下所示：

小结

以上就是关于 Condition 的全部内容。Condition 并不复杂，它是 JUC 中 Lock 的配套，在理解时要结合原生的wait和notify去理解。关于 Condition 与它们之间的详细区别，已经都在下面的表格里：

理解表格中的各项差异，不要死记硬背，而是要基于 Condition 接口中定义的方法，从关键处理解它们的不同。

正文到此结束，恭喜你又上了一颗星✨

夫子的试炼

编写代码使用 Condition 唤醒指定线程。

延伸阅读与参考资料

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发布于: 2021 年 07 月 05 日阅读数: 3

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/e4bf766fa0f9b3c7cdb877539】。文章转载请联系作者。

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