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怎么理解Condition
怎么理解Condition
版权声明：本文为本作者原创文章，转载请注明出处。感谢 的投稿。
在java.util.concurrent包中，有两个很特殊的工具类，Condition和ReentrantLock,使用过的人都知道，ReentrantLock（重入锁）是jdk的concurrent包提供的一种独占锁的实现。它继承自Dong Lea的 AbstractQueuedSynchronizer（同步器），确切的说是ReentrantLock的一个内部类继承了AbstractQueuedSynchronizer，ReentrantLock只不过是代理了该类的一些方法，可能有人会问为什么要使用内部类在包装一层？ 我想是安全的关系，因为AbstractQueuedSynchronizer中有很多方法，还实现了共享锁，Condition(稍候再细说)等功能，如果直接使ReentrantLock继承它，则很容易出现AbstractQueuedSynchronizer中的API被误用的情况。
言归正传，今天，我们讨论下Condition工具类的实现。
ReentrantLock和Condition的使用方式通常是这样的：
运行后，结果如下：
可以看到，
Condition的执行方式，是当在线程1中调用await方法后，线程1将释放锁，并且将自己沉睡，等待唤醒，
线程2获取到锁后，开始做事，完毕后，调用Condition的signal方法，唤醒线程1，线程1恢复执行。
以上说明Condition是一个多线程间协调通信的工具类，使得某个，或者某些线程一起等待某个条件（Condition）,只有当该条件具备( signal 或者 signalAll方法被带调用)时 ，这些等待线程才会被唤醒，从而重新争夺锁。
那，它是怎么实现的呢？
首先还是要明白，reentrantLock.newCondition() 返回的是Condition的一个实现，该类在AbstractQueuedSynchronizer中被实现，叫做newCondition（）
它可以访问AbstractQueuedSynchronizer中的方法和其余内部类（ AbstractQueuedSynchronizer是个抽象类，至于他怎么能访问，这里有个很奇妙的点，后面我专门用demo说明 ）
现在，我们一起来看下Condition类的实现，还是从上面的demo入手，
为了方便书写，我将AbstractQueuedSynchronizer缩写为AQS
当await被调用时，代码如下：
public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
Node node = addConditionWaiter(); //将当前线程包装下后，
//添加到Condition自己维护的一个链表中。
int savedState = fullyRelease(node);//释放当前线程占有的锁，从demo中看到，
//调用await前，当前线程是占有锁的
int interruptMode = 0;
while (!isOnSyncQueue(node)) {//释放完毕后，遍历AQS的队列，看当前节点是否在队列中，
//不在 说明它还没有竞争锁的资格，所以继续将自己沉睡。
//直到它被加入到队列中，聪明的你可能猜到了，
//没有错，在singal的时候加入不就可以了？
LockSupport.park(this);
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
//被唤醒后，重新开始正式竞争锁，同样，如果竞争不到还是会将自己沉睡，等待唤醒重新开始竞争。
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null)
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
回到上面的demo，锁被释放后，线程1开始沉睡，这个时候线程因为线程1沉睡时，会唤醒AQS队列中的头结点，所所以线程2会开始竞争锁，并获取到，等待3秒后，线程2会调用signal方法，“发出”signal信号，signal方法如下：
public final void signal() {
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstW //firstWaiter为condition自己维护的一个链表的头结点，
//取出第一个节点后开始唤醒操作
if (first != null)
doSignal(first);
说明下，其实Condition内部维护了等待队列的头结点和尾节点，该队列的作用是存放等待signal信号的线程，该线程被封装为Node节点后存放于此。
关键的就在于此，我们知道AQS自己维护的队列是当前等待资源的队列，AQS会在资源被释放后，依次唤醒队列中从前到后的所有节点，使他们对应的线程恢复执行。直到队列为空。
而Condition自己也维护了一个队列，该队列的作用是维护一个等待signal信号的队列，两个队列的作用是不同，事实上，每个线程也仅仅会同时存在以上两个队列中的一个，流程是这样的：
1. 线程1调用reentrantLock.lock时，线程被加入到AQS的等待队列中。
2. 线程1调用await方法被调用时，该线程从AQS中移除，对应操作是锁的释放。
3. 接着马上被加入到Condition的等待队列中，以为着该线程需要signal信号。
4. 线程2，因为线程1释放锁的关系，被唤醒，并判断可以获取锁，于是线程2获取锁，并被加入到AQS的等待队列中。
线程2调用signal方法，这个时候Condition的等待队列中只有线程1一个节点，于是它被取出来，并被加入到AQS的等待队列中。
注意，这个时候，线程1 并没有被唤醒。
6. signal方法执行完毕，线程2调用reentrantLock.unLock()方法，释放锁。这个时候因为AQS中只有线程1，于是，AQS释放锁后按从头到尾的顺序唤醒线程时，线程1被唤醒，于是线程1回复执行。
7. 直到释放所整个过程执行完毕。
可以看到，整个协作过程是靠结点在AQS的等待队列和Condition的等待队列中来回移动实现的，Condition作为一个条件类，很好的自己维护了一个等待信号的队列，并在适时的时候将结点加入到AQS的等待队列中来实现的唤醒操作。
看到这里，signal方法的代码应该不难理解了。
取出头结点，然后doSignal
private void doSignal(Node first) {
if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null) //修改头结点，完成旧头结点的移出工作
lastWaiter =
first.nextWaiter =
} while (!transferForSignal(first) &&//将老的头结点，加入到AQS的等待队列中
(first = firstWaiter) != null);
final boolean transferForSignal(Node node) {
* If cannot change waitStatus, the node has been cancelled.
if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
* Splice onto queue and try to set waitStatus of predecessor to
* indicate that thread is (probably) waiting. If cancelled or
* attempt to set waitStatus fails, wake up to resync (in which
* case the waitStatus can be transiently and harmlessly wrong).
Node p = enq(node);
int ws = p.waitS
//如果该结点的状态为cancel 或者修改waitStatus失败，则直接唤醒。
if (ws & 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
LockSupport.unpark(node.thread);
可以看到，正常情况 ws & 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL) 这个判断是不会为true的，所以，不会在这个时候唤醒该线程。
只有到发送signal信号的线程调用reentrantLock.unlock()后因为它已经被加到AQS的等待队列中，所以才会被唤醒。
本文从代码的角度说明了Condition的实现方式，其中，涉及到了AQS的很多操作，比如AQS的等待队列实现独占锁功能，不过，这不是本文讨论的重点，等有机会再将AQS的实现单独分享出来。
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怎么理解Condition
编辑：www.fx114.net
本篇文章主要介绍了"怎么理解Condition"，主要涉及到怎么理解Condition方面的内容，对于怎么理解Condition感兴趣的同学可以参考一下。
转自：//%E6%80%8E%E4%B9%88%E7%90%86%E8%A7%A3condition/
在java.util.concurrent包中，有两个很特殊的工具类，Condition和ReentrantLock,使用过的人都知道，ReentrantLock（重入锁）是jdk的concurrent包提供的一种独占锁的实现。它继承自Dong Lea的&AbstractQueuedSynchronizer（同步器），确切的说是ReentrantLock的一个内部类继承了AbstractQueuedSynchronizer，ReentrantLock只不过是代理了该类的一些方法，可能有人会问为什么要使用内部类在包装一层？
我想是安全的关系，因为AbstractQueuedSynchronizer中有很多方法，还实现了共享锁，Condition(稍候再细说)等功能，如果直接使ReentrantLock继承它，则很容易出现AbstractQueuedSynchronizer中的API被无用的情况。
言归正传，今天，我们讨论下Condition工具类的实现。
ReentrantLock和Condition的使用方式通常是这样的：
运行后，结果如下：
可以看到，
Condition的执行方式，是当在线程1中调用await方法后，线程1将释放锁，并且将自己沉睡，等待唤醒，
线程2获取到锁后，开始做事，完毕后，调用Condition的signal方法，唤醒线程1，线程1恢复执行。
以上说明Condition是一个多线程间协调通信的工具类，使得某个，或者某些线程一起等待某个条件（Condition）,只有当该条件具备( signal 或者 signalAll方法被带调用)时&，这些等待线程才会被唤醒，从而重新争夺锁。
那，它是怎么实现的呢？
首先还是要明白，reentrantLock.newCondition() 返回的是Condition的一个实现，该类在AbstractQueuedSynchronizer中被实现，叫做newCondition（）
它可以访问AbstractQueuedSynchronizer中的方法和其余内部类（&AbstractQueuedSynchronizer是个抽象类，至于他怎么能访问，这里有个很奇妙的点，后面我专门用demo说明&）
现在，我们一起来看下Condition类的实现，还是从上面的demo入手，
为了方便书写，我将AbstractQueuedSynchronizer缩写为AQS
当await被调用时，代码如下：
final void await()
throws InterruptedException {
(Thread.interrupted())
new InterruptedException();
&Node node = addConditionWaiter();&//将当前线程包装下后，
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//添加到Condition自己维护的一个链表中。
savedState = fullyRelease(node);//释放当前线程占有的锁，从demo中看到，
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//调用await前，当前线程是占有锁的
interruptMode = 0;
(!isOnSyncQueue(node)) {//释放完毕后，遍历AQS的队列，看当前节点是否在队列中，
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//不在 说明它还没有竞争锁的资格，所以继续将自己沉睡。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//直到它被加入到队列中，聪明的你可能猜到了，
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//没有错，在singal的时候加入不就可以了？
&LockSupport.park(this);
((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) !=
//被唤醒后，重新开始正式竞争锁，同样，如果竞争不到还是会将自己沉睡，等待唤醒重新开始竞争。
(acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
&interruptMode = REINTERRUPT;
(node.nextWaiter != null)
&unlinkCancelledWaiters();
(interruptMode != 0)
&reportInterruptAfterWait(interruptMode);
回到上面的demo，锁被释放后，线程1开始沉睡，这个时候线程因为线程1沉睡时，会唤醒AQS队列中的头结点，所所以线程2会开始竞争锁，并获取到，等待3秒后，线程2会调用signal方法，“发出”signal信号，signal方法如下：
final void signal() {
(!isHeldExclusively())
new IllegalMonitorStateException();
&Node first = firstW
//firstWaiter为condition自己维护的一个链表的头结点，
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&//取出第一个节点后开始唤醒操作
(first != null)
&doSignal(first);
说明下，其实Condition内部维护了等待队列的头结点和尾节点，该队列的作用是存放等待signal信号的线程，该线程被封装为Node节点后存放于此。
关键的就在于此，我们知道AQS自己维护的队列是当前等待资源的队列，AQS会在资源被释放后，依次唤醒队列中从前到后的所有节点，使他们对应的线程恢复执行。直到队列为空。
而Condition自己也维护了一个队列，该队列的作用是维护一个等待signal信号的队列，两个队列的作用是不同，事实上，每个线程也仅仅会同时存在以上两个队列中的一个，流程是这样的：
1. 线程1调用reentrantLock.lock时，线程被加入到AQS的等待队列中。
2. 线程1调用await方法被调用时，该线程从AQS中移除，对应操作是锁的释放。
3. 接着马上被加入到Condition的等待队列中，以为着该线程需要signal信号。
4. 线程2，因为线程1释放锁的关系，被唤醒，并判断可以获取锁，于是线程2获取锁，并被加入到AQS的等待队列中。
5. &线程2调用signal方法，这个时候Condition的等待队列中只有线程1一个节点，于是它被取出来，并被加入到AQS的等待队列中。&&注意，这个时候，线程1
并没有被唤醒。
6. signal方法执行完毕，线程2调用reentrantLock.unLock()方法，释放锁。这个时候因为AQS中只有线程1，于是，AQS释放锁后按从头到尾的顺序唤醒线程时，线程1被唤醒，于是线程1回复执行。
7.&直到释放所整个过程执行完毕。
可以看到，整个协作过程是靠结点在AQS的等待队列和Condition的等待队列中来回移动实现的，Condition作为一个条件类，很好的自己维护了一个等待信号的队列，并在适时的时候将结点加入到AQS的等待队列中来实现的唤醒操作。
看到这里，signal方法的代码应该不难理解了。
取出头结点，然后doSignal
void doSignal(Node first) {
( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
//修改头结点，完成旧头结点的移出工作
&lastWaiter =
&first.nextWaiter =
while (!transferForSignal(first) &&//将老的头结点，加入到AQS的等待队列中
&(first = firstWaiter) !=
boolean transferForSignal(Node node) {
&* If cannot change waitStatus, the node has been cancelled.
&if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
&* Splice onto queue and try to set waitStatus of predecessor to
&* indicate that thread is (probably) waiting. If cancelled or
&* attempt to set waitStatus fails, wake up to resync (in which
&* case the waitStatus can be transiently and harmlessly wrong).
&Node p = enq(node);
ws = p.waitS
//如果该结点的状态为cancel&或者修改waitStatus失败，则直接唤醒。
|| !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
&LockSupport.unpark(node.thread);
可以看到，正常情况&ws & 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL) 这个判断是不会为true的，所以，不会在这个时候唤醒该线程。
只有到发送signal信号的线程调用reentrantLock.unlock()后因为它已经被加到AQS的等待队列中，所以才会被唤醒。
& & &本文从代码的角度说明了Condition的实现方式，其中，涉及到了AQS的很多操作，比如AQS的等待队列实现独占锁功能，不过，这不是本文讨论的重点，等有机会再将AQS的实现单独分享出来。
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本页链接：线程、锁、并发（44）
在java.util.concurrent包中，有两个很特殊的工具类，Condition和ReentrantLock,使用过的人都知道，ReentrantLock（重入锁）是jdk的concurrent包提供的一种独占锁的实现。它继承自Dong Lea的&AbstractQueuedSynchronizer（同步器），确切的说是ReentrantLock的一个内部类继承了AbstractQueuedSynchronizer，ReentrantLock只不过是代理了该类的一些方法，可能有人会问为什么要使用内部类在包装一层？
我想是安全的关系，因为AbstractQueuedSynchronizer中有很多方法，还实现了共享锁，Condition(稍候再细说)等功能，如果直接使ReentrantLock继承它，则很容易出现AbstractQueuedSynchronizer中的API被误用的情况。
言归正传，今天，我们讨论下Condition工具类的实现。
ReentrantLock和Condition的使用方式通常是这样的：
运行后，结果如下：
可以看到，
Condition的执行方式，是当在线程1中调用await方法后，线程1将释放锁，并且将自己沉睡，等待唤醒，
线程2获取到锁后，开始做事，完毕后，调用Condition的signal方法，唤醒线程1，线程1恢复执行。
以上说明Condition是一个多线程间协调通信的工具类，使得某个，或者某些线程一起等待某个条件（Condition）,只有当该条件具备( signal 或者 signalAll方法被带调用)时&，这些等待线程才会被唤醒，从而重新争夺锁。
那，它是怎么实现的呢？
首先还是要明白，reentrantLock.newCondition() 返回的是Condition的一个实现，该类在AbstractQueuedSynchronizer中被实现，叫做newCondition（）
它可以访问AbstractQueuedSynchronizer中的方法和其余内部类（&AbstractQueuedSynchronizer是个抽象类，至于他怎么能访问，这里有个很奇妙的点，后面我专门用demo说明&）
现在，我们一起来看下Condition类的实现，还是从上面的demo入手，
为了方便书写，我将AbstractQueuedSynchronizer缩写为AQS
当await被调用时，代码如下：
public&final&void&await()&throws&InterruptedException
if&(Thread.interrupted())
&throw&new&InterruptedException();
node = addConditionWaiter();&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
int&savedState
= fullyRelease(node);
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
int&interruptMode
&while&(!isOnSyncQueue(node))
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&LockSupport.park(this);
&if&((interruptMode
= checkInterruptWhileWaiting(node)) !=&0)
if&(acquireQueued(node,
savedState) && interruptMode != THROW_IE)
&interruptMode
= REINTERRUPT;
&if&(node.nextWaiter
&unlinkCancelledWaiters();
&if&(interruptMode
&reportInterruptAfterWait(interruptMode);
回到上面的demo，锁被释放后，线程1开始沉睡，这个时候线程因为线程1沉睡时，会唤醒AQS队列中的头结点，所所以线程2会开始竞争锁，并获取到，等待3秒后，线程2会调用signal方法，“发出”signal信号，signal方法如下：
public&final&void&signal()
&if&(!isHeldExclusively())
&throw&new&IllegalMonitorStateException();
first = firstW&
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&if&(first
&doSignal(first);
说明下，其实Condition内部维护了等待队列的头结点和尾节点，该队列的作用是存放等待signal信号的线程，该线程被封装为Node节点后存放于此。
关键的就在于此，我们知道AQS自己维护的队列是当前等待资源的队列，AQS会在资源被释放后，依次唤醒队列中从前到后的所有节点，使他们对应的线程恢复执行。直到队列为空。
而Condition自己也维护了一个队列，该队列的作用是维护一个等待signal信号的队列，两个队列的作用是不同，事实上，每个线程也仅仅会同时存在以上两个队列中的一个，流程是这样的：
1. 线程1调用reentrantLock.lock时，线程被加入到AQS的等待队列中。
2. 线程1调用await方法被调用时，该线程从AQS中移除，对应操作是锁的释放。
3. 接着马上被加入到Condition的等待队列中，以为着该线程需要signal信号。
4. 线程2，因为线程1释放锁的关系，被唤醒，并判断可以获取锁，于是线程2获取锁，并被加入到AQS的等待队列中。
5. &线程2调用signal方法，这个时候Condition的等待队列中只有线程1一个节点，于是它被取出来，并被加入到AQS的等待队列中。&&注意，这个时候，线程1&并没有被唤醒。
6. signal方法执行完毕，线程2调用reentrantLock.unLock()方法，释放锁。这个时候因为AQS中只有线程1，于是，AQS释放锁后按从头到尾的顺序唤醒线程时，线程1被唤醒，于是线程1回复执行。
7.&直到释放所整个过程执行完毕。
可以看到，整个协作过程是靠结点在AQS的等待队列和Condition的等待队列中来回移动实现的，Condition作为一个条件类，很好的自己维护了一个等待信号的队列，并在适时的时候将结点加入到AQS的等待队列中来实现的唤醒操作。
看到这里，signal方法的代码应该不难理解了。
取出头结点，然后doSignal
private&void&doSignal(Node
(firstWaiter = first.nextWaiter) ==&null)&
&lastWaiter
&first.nextWaiter
&}&while&(!transferForSignal(first)
= firstWaiter) !=&null);
final&boolean&transferForSignal(Node
p = enq(node);
!compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
&LockSupport.unpark(node.thread);
&return&true;
可以看到，正常情况&ws & 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL) 这个判断是不会为true的，所以，不会在这个时候唤醒该线程。
只有到发送signal信号的线程调用reentrantLock.unlock()后因为它已经被加到AQS的等待队列中，所以才会被唤醒。
& & &本文从代码的角度说明了Condition的实现方式，其中，涉及到了AQS的很多操作，比如AQS的等待队列实现独占锁功能，不过，这不是本文讨论的重点，等有机会再将AQS的实现单独分享出来。
版权声明：本文为本作者原创文章，转载请注明出处。
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