Condition-線程通訊更高效的方式

時間 2019-11-19

標籤 condition 線程通訊高效方式简体版

原文原文鏈接

使用Lock如何處理線程通訊。緩存

引入本篇的主角--Condition，Condition將 Object監視器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成大相徑庭的對象，以便經過將這些對象與任意Lock實現組合使用，爲每一個對象提供多個等待 set （wait-set）。其中，Lock替代了synchronized 方法和語句的使用，Condition替代了Object 監視器方法的使用。下面將以前寫過的一個線程通訊的例子替換成用Condition實現，代碼以下：多線程

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()替換wait()，用signal()替換notify()，用signalAll()替換notifyAll()，傳統線程的通訊方式，Condition均可以實現。ide

這裏注意，Condition是被綁定到Lock上的，要建立一個Lock的Condition必須用newCondition()方法。oop

這樣看來，Condition和傳統的線程通訊沒什麼區別，Condition的強大之處在於它能夠爲多個線程間創建不一樣的Condition，下面引入API中的一段代碼，加以說明。this

class BoundedBuffer {  
     final Lock lock = new ReentrantLock();//鎖對象  
     final Condition notFull  = lock.newCondition();//寫線程條件   
     final Condition notEmpty = lock.newCondition();//讀線程條件   
    
     final Object[] items = new Object[100];//緩存隊列  
     int putptr/*寫索引*/, takeptr/*讀索引*/, count/*隊列中存在的數據個數*/;  
    
     public void put(Object x) throws InterruptedException {  
       lock.lock();  
       try {  
         while (count == items.length)//若是隊列滿了   
           notFull.await();//阻塞寫線程  
         items[putptr] = x;//賦值   
        if (++putptr == items.length) putptr = 0;//若是寫索引寫到隊列的最後一個位置了，那麼置爲0  
         ++count;//個數++  
         notEmpty.signal();//喚醒讀線程  
      } finally {  
         lock.unlock();  
       }  
     }  
    
     public Object take() throws InterruptedException {  
       lock.lock();  
       try {  
         while (count == 0)//若是隊列爲空  
           notEmpty.await();//阻塞讀線程  
         Object x = items[takeptr];//取值   
         if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;//若是讀索引讀到隊列的最後一個位置了，那麼置爲0  
         --count;//個數--  
         notFull.signal();//喚醒寫線程  
         return x;  
       } finally {  
         lock.unlock();  
       }  
     }   
   }

這是一個處於多線程工做環境下的緩存區，緩存區提供了兩個方法，put和take，put是存數據，take是取數據，內部有個緩存隊列線程

這個緩存區類實現的功能：有多個線程往裏面存數據和從裏面取數據，其緩存隊列(先進先出後進後出)能緩存的最大數值是100，多個線程間是互斥的，當緩存隊列中存儲的值達到100時，將寫線程阻塞，並喚醒讀線程，當緩存隊列中存儲的值爲0時，將讀線程阻塞，並喚醒寫線程，下面分析一下代碼的執行過程：code