接近一周没更新《Java线程》专栏了，主要是这周工作上比较忙，生活上也比较忙，呵呵，进入正题，上一篇讲述了并发包下的Lock，Lock可以更好的解决线程同步问题，使之更面向对象，并且ReadWriteLock在处理同步时更强大，那么同样，线程间仅仅互斥是不够的，还需要通信，本篇的内容是基于上篇之上，使用Lock如何处理线程通信。
那么引入本篇的主角，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。下面将之前写过的一个线程通信的例子替换成用Condition实现(Java线程(三))，代码如下：
public
class
ThreadTest2
{
public
static
void
main
(
String
[
] args
)
{
final Business business
=
new
Business
(
)
;
new
Thread
(
new
Runnable
(
)
{
@Override
public
void
run
(
)
{
threadExecute
(business
,
"sub"
)
;
}
}
)
.
start
(
)
;
threadExecute
(business
,
"main"
)
;
}
public
static
void
threadExecute
(
Business business
, String threadType
)
{
for
(int i
=
0
; i
<
100
; i
++
)
{
try
{
if
(
"main"
.
equals
(threadType
)
)
{
business
.
main
(i
)
;
}
else
{
business
.
sub
(i
)
;
}
}
catch
(InterruptedException e
)
{
e
.
printStackTrace
(
)
;
}
}
}
}
class
Business
{
private boolean bool
=
true
;
private Lock lock
=
new
ReentrantLock
(
)
;
private Condition condition
= lock
.
newCondition
(
)
;
public
/*synchronized*/
void
main
(int loop
) throws InterruptedException
{
lock
.
lock
(
)
;
try
{
while
(bool
)
{
condition
.
await
(
)
;
//this.wait();
}
for
(int i
=
0
; i
<
100
; i
++
)
{
System
.out
.
println
(
"main thread seq of "
+ i
+
", loop of "
+ loop
)
;
}
bool
=
true
;
condition
.
signal
(
)
;
//this.notify();
}
finally
{
lock
.
unlock
(
)
;
}
}
public
/*synchronized*/
void
sub
(int loop
) throws InterruptedException
{
lock
.
lock
(
)
;
try
{
while
(
!bool
)
{
condition
.
await
(
)
;
//this.wait();
}
for
(int i
=
0
; i
<
10
; i
++
)
{
System
.out
.
println
(
"sub thread seq of "
+ i
+
", loop of "
+ loop
)
;
}
bool
=
false
;
condition
.
signal
(
)
;
//this.notify();
}
finally
{
lock
.
unlock
(
)
;
}
}
}
在Condition中，用await()替换wait()，用signal()替换notify()，用signalAll()替换notifyAll()，传统线程的通信方式，Condition都可以实现，这里注意，Condition是被绑定到Lock上的，要创建一个Lock的Condition必须用newCondition()方法。
这样看来，Condition和传统的线程通信没什么区别，Condition的强大之处在于它可以为多个线程间建立不同的Condition，下面引入API中的一段代码，加以说明。
class
BoundedBuffer
{
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final Lock lock
=
new
ReentrantLock
(
)
;
//锁对象
final Condition notFull
= lock
.
newCondition
(
)
;
//写线程条件
final Condition notEmpty
= lock
.
newCondition
(
)
;
//读线程条件
final Object
[
] items
=
new
Object
[
100
]
;
//缓存队列
int putptr
/*写索引*/
, takeptr
/*读索引*/
, count
/*队列中存在的数据个数*/
;
public
void
put
(Object x
) throws InterruptedException
{
lock
.
lock
(
)
;
try
{
while
(count
== items
.length
)
//如果队列满了
notFull
.
await
(
)
;
//阻塞写线程
items
[putptr
]
= x
;
//赋值
if
(
++putptr
== items
.length
) putptr
=
0
;
//如果写索引写到队列的最后一个位置了，那么置为0
++count
;
//个数++
notEmpty
.
signal
(
)
;
//唤醒读线程
}
finally
{
lock
.
unlock
(
)
;
}
}
public Object
take
(
) throws InterruptedException
{
lock
.
lock
(
)
;
try
{
while
(count
==
0
)
//如果队列为空
notEmpty
.
await
(
)
;
//阻塞读线程
Object x
= items
[takeptr
]
;
//取值
if
(
++takeptr
== items
.length
) takeptr
=
0
;
//如果读索引读到队列的最后一个位置了，那么置为0
--count
;
//个数--
notFull
.
signal
(
)
;
//唤醒写线程
return x
;
}
finally
{
lock
.
unlock
(
)
;
}
}
}
这是一个处于多线程工作环境下的缓存区，缓存区提供了两个方法，put和take，put是存数据，take是取数据，内部有个缓存队列，具体变量和方法说明见代码，这个缓存区类实现的功能：有多个线程往里面存数据和从里面取数据，其缓存队列(先进先出后进后出)能缓存的最大数值是100，多个线程间是互斥的，当缓存队列中存储的值达到100时，将写线程阻塞，并唤醒读线程，当缓存队列中存储的值为0时，将读线程阻塞，并唤醒写线程，这也是ArrayBlockingQueue的内部实现。下面分析一下代码的执行过程：
1. 一个写线程执行，调用put方法；
2. 判断count是否为100，显然没有100；
3. 继续执行，存入值；
4. 判断当前写入的索引位置++后，是否和100相等，相等将写入索引值变为0，并将count+1；
5. 仅唤醒读线程阻塞队列中的一个；
6. 一个读线程执行，调用take方法；
7. ……
8. 仅唤醒写线程阻塞队列中的一个。
这就是多个Condition的强大之处，假设缓存队列中已经存满，那么阻塞的肯定是写线程，唤醒的肯定是读线程，相反，阻塞的肯定是读线程，唤醒的肯定是写线程，那么假设只有一个Condition会有什么效果呢，缓存队列中已经存满，这个Lock不知道唤醒的是读线程还是写线程了，如果唤醒的是读线程，皆大欢喜，如果唤醒的是写线程，那么线程刚被唤醒，又被阻塞了，这时又去唤醒，这样就浪费了很多时间。
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