轉自：http://www.liuinsect.com/2014/01/27/%E6%80%8E%E4%B9%88%E7%90%86%E8%A7%A3condition/
在java.util.concurrent包中，有兩個很特殊的工具類，Condition和ReentrantLock,使用過的人都知道，ReentrantLock（重入鎖）是jdk的concurrent包提供的一種獨佔鎖的實現。它繼承自Dong Lea的 AbstractQueuedSynchronizer（同步器），確切的說是ReentrantLock的一個內部類繼承了AbstractQueuedSynchronizer，ReentrantLock只不過是代理了該類的一些方法，可能有人會問爲什麼要使用內部類在包裝一層？ 我想是安全的關係，因爲AbstractQueuedSynchronizer中有很多方法，還實現了共享鎖，Condition(稍候再細說)等功能，如果直接使ReentrantLock繼承它，則很容易出現AbstractQueuedSynchronizer中的API被無用的情況。
言歸正傳，今天，我們討論下Condition工具類的實現。
ReentrantLock和Condition的使用方式通常是這樣的：
運行後，結果如下：
可以看到，
Condition的執行方式，是當在線程1中調用await方法後，線程1將釋放鎖，並且將自己沉睡，等待喚醒，
線程2獲取到鎖後，開始做事，完畢後，調用Condition的signal方法，喚醒線程1，線程1恢復執行。
以上說明Condition是一個多線程間協調通信的工具類，使得某個，或者某些線程一起等待某個條件（Condition）,只有當該條件具備( signal 或者 signalAll方法被帶調用)時 ，這些等待線程纔會被喚醒，從而重新爭奪鎖。
那，它是怎麼實現的呢？
首先還是要明白，reentrantLock.newCondition() 返回的是Condition的一個實現，該類在AbstractQueuedSynchronizer中被實現，叫做newCondition（）
它可以訪問AbstractQueuedSynchronizer中的方法和其餘內部類（ AbstractQueuedSynchronizer是個抽象類，至於他怎麼能訪問，這裏有個很奇妙的點，後面我專門用demo說明 ）
現在，我們一起來看下Condition類的實現，還是從上面的demo入手，
爲了方便書寫，我將AbstractQueuedSynchronizer縮寫爲AQS
當await被調用時，代碼如下：
public
final void await()
throws InterruptedException {if
(Thread.interrupted()) throw
new InterruptedException(); Node node = addConditionWaiter(); //將當前線程包裝下後， //添加到Condition自己維護的一個鏈表中。int
savedState = fullyRelease(node);//釋放當前線程佔有的鎖，從demo中看到， //調用await前，當前線程是佔有鎖的int
interruptMode = 0; while
(!isOnSyncQueue(node)) {//釋放完畢後，遍歷AQS的隊列，看當前節點是否在隊列中， //不在 說明它還沒有競爭鎖的資格，所以繼續將自己沉睡。 //直到它被加入到隊列中，聰明的你可能猜到了， //沒有錯，在singal的時候加入不就可以了？ LockSupport.park(this); if
((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) !=
0) break; }//被喚醒後，重新開始正式競爭鎖，同樣，如果競爭不到還是會將自己沉睡，等待喚醒重新開始競爭。if
(acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE) interruptMode = REINTERRUPT; if
(node.nextWaiter != null) unlinkCancelledWaiters(); if
(interruptMode != 0) reportInterruptAfterWait(interruptMode); } |
回到上面的demo，鎖被釋放後，線程1開始沉睡，這個時候線程因爲線程1沉睡時，會喚醒AQS隊列中的頭結點，所所以線程2會開始競爭鎖，並獲取到，等待3秒後，線程2會調用signal方法，“發出”signal信號，signal方法如下：
public
final void signal() { if
(!isHeldExclusively()) throw
new IllegalMonitorStateException(); Node first = firstWaiter;
//firstWaiter爲condition自己維護的一個鏈表的頭結點， //取出第一個節點後開始喚醒操作 if
(first != null) doSignal(first); } |
說明下，其實Condition內部維護了等待隊列的頭結點和尾節點，該隊列的作用是存放等待signal信號的線程，該線程被封裝爲Node節點後存放於此。
關鍵的就在於此，我們知道AQS自己維護的隊列是當前等待資源的隊列，AQS會在資源被釋放後，依次喚醒隊列中從前到後的所有節點，使他們對應的線程恢復執行。直到隊列爲空。
而Condition自己也維護了一個隊列，該隊列的作用是維護一個等待signal信號的隊列，兩個隊列的作用是不同，事實上，每個線程也僅僅會同時存在以上兩個隊列中的一個，流程是這樣的：
1. 線程1調用reentrantLock.lock時，線程被加入到AQS的等待隊列中。
2. 線程1調用await方法被調用時，該線程從AQS中移除，對應操作是鎖的釋放。
3. 接着馬上被加入到Condition的等待隊列中，以爲着該線程需要signal信號。
4. 線程2，因爲線程1釋放鎖的關係，被喚醒，並判斷可以獲取鎖，於是線程2獲取鎖，並被加入到AQS的等待隊列中。
5. 線程2調用signal方法，這個時候Condition的等待隊列中只有線程1一個節點，於是它被取出來，並被加入到AQS的等待隊列中。 注意，這個時候，線程1 並沒有被喚醒。
6. signal方法執行完畢，線程2調用reentrantLock.unLock()方法，釋放鎖。這個時候因爲AQS中只有線程1，於是，AQS釋放鎖後按從頭到尾的順序喚醒線程時，線程1被喚醒，於是線程1回覆執行。
7. 直到釋放所整個過程執行完畢。
可以看到，整個協作過程是靠結點在AQS的等待隊列和Condition的等待隊列中來回移動實現的，Condition作爲一個條件類，很好的自己維護了一個等待信號的隊列，並在適時的時候將結點加入到AQS的等待隊列中來實現的喚醒操作。
看到這裏，signal方法的代碼應該不難理解了。
取出頭結點，然後doSignal
private
void doSignal(Node first) { do
{ if
( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
//修改頭結點，完成舊頭結點的移出工作 lastWaiter =
null; first.nextWaiter =
null; }
while (!transferForSignal(first) &&//將老的頭結點，加入到AQS的等待隊列中 (first = firstWaiter) !=
null); }final
boolean transferForSignal(Node node) { /* * If cannot change waitStatus, the node has been cancelled. */ if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0)) return false;/* * Splice onto queue and try to set waitStatus of predecessor to * indicate that thread is (probably) waiting. If cancelled or * attempt to set waitStatus fails, wake up to resync (in which * case the waitStatus can be transiently and harmlessly wrong). */ Node p = enq(node); int
ws = p.waitStatus;//如果該結點的狀態爲cancel 或者修改waitStatus失敗，則直接喚醒。 if
(ws > 0
|| !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL)) LockSupport.unpark(node.thread); return
true; } |
可以看到，正常情況 ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL) 這個判斷是不會爲true的，所以，不會在這個時候喚醒該線程。
只有到發送signal信號的線程調用reentrantLock.unlock()後因爲它已經被加到AQS的等待隊列中，所以纔會被喚醒。
總結：
本文從代碼的角度說明了Condition的實現方式，其中，涉及到了AQS的很多操作，比如AQS的等待隊列實現獨佔鎖功能，不過，這不是本文討論的重點，等有機會再將AQS的實現單獨分享出來。
