Java并发Condition接口
Java并发库中的Condition接口是用来提供线程间协作的一种机制。它常结合Lock对象一起使用，用于实现多个线程之间的等待与通知机制。本文将详细介绍Condition接口的使用方法和相关注意事项。
Condition的基本概念
Java中的Condition接口定义在java.util.concurrent包中，它是一种线程同步的工具。Condition对象可以理解为一个条件变量，用来控制线程的执行顺序或线程之间的通信。每个Condition对象都与一个特定的Lock对象关联，通常是ReentrantLock。
Condition接口提供了await()、signal()和signalAll()等方法来实现线程间的等待和通知。线程可以通过await()方法进入等待状态，并释放持有的锁，直到其他线程调用了signal()或signalAll()方法唤醒它们。条件变量通常用于多线程的生产者-消费者模式、任务队列等场景。
Condition的基本使用方法
Condition接口的基本使用方法如下：
- 在需要等待或通知的代码块中获取Lock对象。
- 在满足某个条件的地方通知其他等待线程。
- 可以使用awaitUninterruptibly()方法来避免线程由于中断而提前被唤醒。
Lock lock = new ReentrantLock();
// 获取Condition对象
Condition condition = lock.newCondition();
// 等待条件满足
lock.lock();
try {
while (条件不满足) {
condition.await();
}
// 执行逻辑
} catch (InterruptedException e) {
// 异常处理
} finally {
lock.unlock();
}
在等待条件满足的过程中，线程会调用await()方法阻塞自己，同时释放当前持有的锁。当其他线程调用了signal()或signalAll()方法并释放了锁时，该线程会被唤醒，并再次尝试获取锁以继续执行。
lock.lock();
try {
// 更新条件变量
condition.signalAll();
} finally {
lock.unlock();
}
当某个线程满足了某个条件时，可以调用signal()或signalAll()方法通知其他正在等待的线程。需要注意的是，在调用这些方法之前，必须先获取与之关联的Lock对象。
lock.lock();
try {
while (条件不满足) {
condition.awaitUninterruptibly();
}
// 执行逻辑
} finally {
lock.unlock();
}
awaitUninterruptibly()方法与await()方法的功能相同，但是不会响应中断。即使在等待过程中线程被中断，它也会一直等待条件满足而不会提前返回。
Condition的注意事项
在使用Condition接口时，需要注意以下几点：
- 在调用await()方法之前，必须先获取与Condition对象关联的Lock对象，否则会抛出IllegalMonitorStateException异常。
- 使用Condition时，必须在循环中调用await()方法，而不是在if语句中调用。因为在多线程环境中，条件可能在等待期间被其他线程改变，导致条件可能不再满足。
- 在唤醒线程时，通常使用signalAll()方法而不是signal()方法。signalAll()会唤醒所有等待的线程，而signal()只会唤醒一个线程。
- 使用Lock的条件变量时，必须始终在finally块中释放锁。这样可以确保在等待期间发生异常时，锁能够被正确释放，避免死锁等问题。
- Condition接口的实现类可以有多种容错机制。例如，ReentrantLock的Condition实现类是基于模板方法模式的设计，它使用了AQS（AbstractQueuedSynchronizer）来实现线程的等待和唤醒。