条件变量是Java5线程中很重要的一个概念,顾名思义,条件变量就是表示条件的一种变量。但是必须说明,这里的条件是没有实际含义的,仅仅是个标记而已,并且条件的含义往往通过代码来赋予其含义。
这里的条件和普通意义上的条件表达式有着天壤之别。条件变量都实现了java.util.concurrent.locks.Condition接口,条件变量的实例化是通过一个Lock对象上调用newCondition()方法来获取的,这样,条件就和一个锁对象绑定起来了。因此,Java中的条件变量只能和锁配合使用,来控制并发程序访问竞争资源的安全。
条件变量的出现是为了更精细控制线程等待与唤醒,在Java5之前,线程的等待与唤醒依靠的是Object对象的wait()和notify()/notifyAll()方法,这样的处理不够精细。
而在Java5中,一个锁可以有多个条件,每个条件上可以有多个线程等待,通过调用await()方法,可以让线程在该条件下等待。当调用signalAll()方法,又可以唤醒该条件下的等待的线程。有关Condition接口的API可以具体参考JavaAPI文档。
条件变量比较抽象,原因是他不是自然语言中的条件概念,而是程序控制的一种手段。
下面以一个银行存取款的模拟程序为例来揭盖Java多线程条件变量的神秘面纱:
这里的条件和普通意义上的条件表达式有着天壤之别。条件变量都实现了java.util.concurrent.locks.Condition接口,条件变量的实例化是通过一个Lock对象上调用newCondition()方法来获取的,这样,条件就和一个锁对象绑定起来了。因此,Java中的条件变量只能和锁配合使用,来控制并发程序访问竞争资源的安全。
条件变量的出现是为了更精细控制线程等待与唤醒,在Java5之前,线程的等待与唤醒依靠的是Object对象的wait()和notify()/notifyAll()方法,这样的处理不够精细。
而在Java5中,一个锁可以有多个条件,每个条件上可以有多个线程等待,通过调用await()方法,可以让线程在该条件下等待。当调用signalAll()方法,又可以唤醒该条件下的等待的线程。有关Condition接口的API可以具体参考JavaAPI文档。
条件变量比较抽象,原因是他不是自然语言中的条件概念,而是程序控制的一种手段。
下面以一个银行存取款的模拟程序为例来揭盖Java多线程条件变量的神秘面纱:
有一个账户,多个用户(线程)在同时操作这个账户,有的存款有的取款,存款随便存,取款有限制,不能透支,任何试图透支的操作都将等待里面有足够存款才执行操作。
如果程序不使用synchronized关键字来保证同步,而直接用lock.那么系统中不存在隐式的同步监视器,就不能使用wait,notify,notifyAll方法进行线程通信了.但使用Lock对象来保证同步时,Java提供了一个Condition类来保持协调,使用Condition可以让那些已经得到Lock对象但无法继续执行的线程释放Lock对象,Condition对象也可以唤醒其他等待的线程.这情况下,Lock替代了同步方法或同步代码块,Condition替代了同步监视器的功能.
Condition实例绑定在Lock对象上,要获得需要调用Lock对象的newCondition方法.有3个方法:
- await():类似于隐式同步监视器上的wait方法.该await方法有更多的重载方法.
- signal():任意唤醒一个Lock对象上等待的单个线程.只有当前线程放弃对该Lock对象的锁定后(使用await()方法),才可以自行被唤醒的线程.
- signalAll():唤醒所有等待线程。
package com.thread.lock;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class MyCount {
private String id; // 账号
private int cash; // 账户余额
private Lock lock = new ReentrantLock(); // 账户锁
private Condition _save = lock.newCondition(); // 存款条件
private Condition _draw = lock.newCondition(); // 取款条件
MyCount(String id, int cash) {
this.id = id;
this.cash = cash;
}
/**
* 存款
*
* @param name
* 存款人姓名
* @param cash
* 存款金额
*/
public void saving(String name, int saveCash) {
lock.lock();
if (saveCash > 0) {
cash += saveCash;
System.out.println(name + " 存款 " + saveCash + ",当前余额为" + cash);
}
_draw.signalAll(); // 唤醒所有等待线程。
lock.unlock(); // 释放锁
}
/**
* 取款
*
* @param name
* 取款人姓名
* @param cash
* 取款金额
*/
public void drawing(String name, int saveCash) {
lock.lock();
try {
if (cash < saveCash) {
_draw.await();
// 阻塞取款操作
} else {
cash -= saveCash;// 取款
System.out.println(name + " 取款 " + saveCash + ",当前余额为" + cash);
}
_save.signalAll(); // 唤醒所有存款操作
} catch (InterruptedException e) {
System.out.println(name + " 取款超额了" + " 取款金额为:" + saveCash);
// TODO Auto-generated catch block
// e.printStackTrace();
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
class DrawThread extends Thread {
private String name; // 操作人
private MyCount myCount; // 账户
private int saveCash; // 存款金额
DrawThread(String name, MyCount myCount, int saveCash) {
this.name = name;
this.myCount = myCount;
this.saveCash = saveCash;
}
@Override
public void run() {
myCount.drawing(name, saveCash);
}
}
class SaveThread extends Thread {
private String name; // 操作人
private MyCount myCount; // 账户
private int saveCash; // 存款金额
SaveThread(String name, MyCount myCount, int saveCash) {
this.name = name;
this.myCount = myCount;
this.saveCash = saveCash;
}
@Override
public void run() {
myCount.saving(name, saveCash);
}
}
package com.thread.lock;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class TestLock {
public void run(){
ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(5);
MyCount count = new MyCount("43089183736746383", 1200);
SaveThread save1 = new SaveThread("张三",count, 200);
SaveThread save2 = new SaveThread("李四",count, 100);
DrawThread draw1 = new DrawThread("王五", count, 1600);
DrawThread draw2 = new DrawThread("赵六", count, 500);
SaveThread save3 = new SaveThread("王杰",count, 3000);
pool.execute(save1);
pool.execute(save2);
pool.execute(draw1);
pool.execute(draw2);
pool.execute(save3);
pool.shutdownNow();
}
public static void main(String[] args) {
new TestLock().run();
}
}
来源:oschina
链接:https://my.oschina.net/u/1247185/blog/156827