ConditionObject是同步器AbstractQueuedSynchronizer的內部類，因爲Condition的操作需要獲取相關聯的鎖，所以作爲同步器的內部類也較爲合理。每個Condition對象都包含着一個隊列（以下稱爲等待隊列），該隊列是Condition對象實現等待/通知功能的關鍵。
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下面將分析Condition的實現，主要包括：等待隊列、等待和通知，下面提到的Condition如果不加說明均指的是ConditionObject。
1.等待隊列
等待隊列是一個FIFO的隊列，在隊列中的每個節點都包含了一個線程引用，該線程就是在Condition對象上等待的線程，如果一個線程調用了Condition.await()方法，那麼該線程將會釋放鎖、構造成節點加入等待隊列並進入等待狀態。事實上，節點的定義複用了同步器中節點的定義，也就是說，同步隊列和等待隊列中節點類型都是同步器的靜態內部類AbstractQueuedSynchronizer.Node。
一個Condition包含一個等待隊列，Condition擁有首節點（firstWaiter）和尾節點（lastWaiter）。當前線程調用Condition.await()方法，將會以當前線程構造節點，並將節點從尾部加入等待隊列，等待隊列的基本結構如圖5-9所示。
如圖所示，Condition擁有首尾節點的引用，而新增節點只需要將原有的尾節點nextWaiter指向它，並且更新尾節點即可。上述節點引用更新的過程並沒有使用CAS保證，原因在於調用await()方法的線程必定是獲取了鎖的線程，也就是說該過程是由鎖來保證線程安全的。
在Object的監視器模型上，一個對象擁有一個同步隊列和等待隊列，而併發包中的Lock（更確切地說是同步器）擁有一個同步隊列和多個等待隊列，其對應關係如圖5-10所示。
如圖所示，Condition的實現是同步器的內部類，因此每個Condition實例都能夠訪問同步器提供的方法，相當於每個Condition都擁有所屬同步器的引用。
2.等待
調用Condition的await()方法（或者以await開頭的方法），會使當前線程進入等待隊列並釋放鎖，同時線程狀態變爲等待狀態。當從await()方法返回時，當前線程一定獲取了Condition相關聯的鎖。
如果從隊列（同步隊列和等待隊列）的角度看await()方法，當調用await()方法時，相當於同步隊列的首節點（獲取了鎖的節點）移動到Condition的等待隊列中。
Condition的await()方法，如下所示：
public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
// 當前線程加入等待隊列
Node node = addConditionWaiter();
// 釋放同步狀態，也就是釋放鎖
int savedState = fullyRelease(node);
int interruptMode = 0;
while (!isOnSyncQueue(node)) {
LockSupport.park(this);
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
break;
}
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null)
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}
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調用該方法的線程成功獲取了鎖的線程，也就是同步隊列中的首節點，該方法會將當前線程構造成節點並加入等待隊列中，然後釋放同步狀態，喚醒同步隊列中的後繼節點，然後當前線程會進入等待狀態。
當等待隊列中的節點被喚醒，則喚醒節點的線程開始嘗試獲取同步狀態。如果不是通過其他線程調用Condition.signal()方法喚醒，而是對等待線程進行中斷，則會拋出InterruptedException。
如果從隊列的角度去看，當前線程加入Condition的等待隊列，該過程如圖5-11示。
如圖所示，同步隊列的首節點並不會直接加入等待隊列，而是通過addConditionWaiter()方法把當前線程構造成一個新的節點並將其加入等待隊列中。
3.通知
調用Condition的signal()方法，將會喚醒在等待隊列中等待時間最長的節點（首節點），在喚醒節點之前，會將節點移到同步隊列中。
Condition的signal()方法，如代碼清單5-23所示。
代碼清單5-23 ConditionObject的signal方法
public final void signal() {
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstWaiter;
if (first != null)
doSignal(first);
}
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調用該方法的前置條件是當前線程必須獲取了鎖，可以看到signal()方法進行了
isHeldExclusively()檢查，也就是當前線程必須是獲取了鎖的線程。接着獲取等待隊列的首節點，將其移動到同步隊列並使用LockSupport喚醒節點中的線程。
節點從等待隊列移動到同步隊列的過程如圖5-12所示。
通過調用同步器的enq(Node node)方法，等待隊列中的頭節點線程安全地移動到同步隊列。當節點移動到同步隊列後，當前線程再使用LockSupport喚醒該節點的線程。
被喚醒後的線程，將從await()方法中的while循環中退出（isOnSyncQueue(Node node)方法返回true，節點已經在同步隊列中），進而調用同步器的acquireQueued()方法加入到獲取同步狀態的競爭中。
成功獲取同步狀態（或者說鎖）之後，被喚醒的線程將從先前調用的await()方法返回，此時該線程已經成功地獲取了鎖。
Condition的signalAll()方法，相當於對等待隊列中的每個節點均執行一次signal()方法，效果就是將等待隊列中所有節點全部移動到同步隊列中，並喚醒每個節點的線程。
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作者：衣舞晨風
來源：CSDN
原文：https://blog.csdn.net/jiankunking/article/details/83443351
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