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。
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。
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。
因爲一個Lock鎖可以多了newCondition
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。
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);
}
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。
線程加入等待隊列
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。
節點從等待隊列移動到同步隊列