java并发多线程显式锁Condition条件简介分析与监视器 多线程下篇（四）

Lock接口提供了方法Condition newCondition();用于获取对应锁的条件，可以在这个条件对象上调用监视器方法

可以理解为，原本借助于synchronized关键字以及锁对象，配备了一个监视器

而显式锁Lock与Condition则针对于一个锁对象，提供了多个监视器

尽管是提供了多个监视器，但是需要记住，是Lock接口提供方法才能够获取到条件对象，所以这些条件对象仍旧是绑定到某一把锁上的

我相信，只要理解了监视器的概念，对于Condition理解起来是不会存在任何难度的，因为本身就是另外一种实现方式

从下图可以直观的感受到Condition是作为Object监视器方法的另外实现

wait在这边叫做await

notify在这边叫做signal

等待

await

在监视器上等待

void await() throws InterruptedException;   ，看得出来，此方法是支持中断的

除非发生以下事件，否则将会持续等待

• 其他某个线程调用此 Condition 的 signal() 方法，并且碰巧唤醒的是该线程
• 其他某个线程调用此 Condition 的 signalAll() 方法；
• 其他某个线程中断当前线程
• “虚假唤醒”

awaitUninterruptibly

不支持中断的await方法，void awaitUninterruptibly();

从await（）的介绍中看得出来，除非发生提到的四种情况，否则将会是等待状态

而void awaitUninterruptibly();则是await（）的不可中断版本，也就是只会有三种情况会跳出等待

• 其他某个线程调用此 Condition 的 signal() 方法，并且碰巧唤醒的是该线程
• 其他某个线程调用此 Condition 的 signalAll() 方法；
• 其他某个线程中断当前线程
• “虚假唤醒”

awaitNanos

    long awaitNanos(long nanosTimeout) throws InterruptedException;

支持设置超时的等待，参数为等待的纳秒的long型数值

他在基于await的前提下，新增加了超时跳出，否则将会一直等待，他的跳出条件如下

• 其他某个线程调用此 Condition 的 signal() 方法，并且碰巧唤醒的是该线程
• 其他某个线程调用此 Condition 的 signalAll() 方法；
• 其他某个线程中断当前线程
• “虚假唤醒”
• 已超过指定的等待时间（新增）

返回值

需要注意的是此方法的返回值，是一个long

我们设置了一个超时时间，那么到底用了多少秒，还剩下多少秒？这个返回值就是这意思：

（nanosTimeout - 实际花费时间）的估算值，如果小于等于0，表示没有剩余时长；如果大于0，可以用来确定如果等待返回了是否还需要继续等待？

比如，你在等朋友A，A说你等我一小时，于是你去睡觉了，结果你睡了半小时就被叫醒了，那么跟你本来要等的时间还差半小时

那还要不要继续等了？还是一定要等到总共一小时呢？

典型用法(来自API）:

boolean aMethod(long timeout, TimeUnit unit) {
long nanos = unit.toNanos(timeout);
lock.lock();
try {
while (!conditionBeingWaitedFor()) {
if (nanos <= 0L)
return false;
nanos = theCondition.awaitNanos(nanos);
}
// ...
} finally {
lock.unlock();
}
}

上面的方法中，如果条件仍旧不满足，但是等待结束了（也就是等待了足够多的时间了），直接返回false；否则将会继续执行，直到等到最后一刻

ps：这种代码风格也就JDK常写，否者这种if形式，估计要被项目经理骂

await(long time, TimeUnit unit)

    boolean await(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;

此方法也是设置超时时长的等待方法，第一个参数为时长个数，第二个参数为第一个参数的单位

他相当于awaitNanos方法的封装（此处是逻辑上看起来，而不是说就是这个方法的封装）

awaitNanos(unit.toNanos(time)) > 0

所以返回类型为boolean，显然true表示没有等待足够的时间；，false 表示等待了足够时间，也就是等待超时

awaitUntil

    boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException;

awaitUntil类似于await(long time, TimeUnit unit)，只不过不是设置超时时长，而是设置截止日期

逻辑上可以把他们理解为一回事，如果没有等待足够时长，那么返回true；如果等待超时那么返回false

常用的逻辑（来自API）

boolean aMethod(Date deadline) {
boolean stillWaiting = true;
lock.lock();
try {
while (!conditionBeingWaitedFor()) {
if (!stillWaiting)
return false;
stillWaiting = theCondition.awaitUntil(deadline);
}
// ...
} finally {
lock.unlock();
}
}

上面的代码中，如果等待了足够的时长（等待超时），那么就会返回false；如果还有剩余时间，继续等待

 

普通的await（）方法和awaitUninterruptibly都是直白的等待，一个支持中断，一个不支持中断

有超时设置的三个方法：

awaitNanos、await(long time, TimeUnit unit)、awaitUntil

都是在await（）的基础上对超时时长或者截止日期的设置使用

不过这几个方法会返回剩余的超时时长或者使用boolean指示是否还有剩余

所以如果条件不满足，如果还没等够时间，可以控制继续等待或者退出

而对于Object提供的wait方法，就不能做到这么灵活的控制，要么就条件不满足继续等待，要么醒来后继续做别的事情，没办法相对准确的控制“必须要等待一定的时长”，因为如果wait（一小时），5分钟后，被唤醒了，这个用掉了的五分钟（或者说还剩余55分钟，是不知道的）

唤醒

关于唤醒有与Object提供的类似的两个方法，他们的逻辑含义也是一样的，唤醒一个或者唤醒所有，概念上并没有太多需要注意的事情

void signal();

void signalAll();

总结

Condition本身就是Object中监视器概念的另外实现，所以监视器方法调用，也需要持有锁，也就是说：

调用Condition的await()和signal()等方法，都必须在lock保护之内，就是说必须在lock.lock()和lock.unlock之间才可以使用

await系列方法相对于Object提供了更加灵活的使用形式，signal和signalAll的逻辑含义可以认为完全一致

另外需要注意await方法与Object中的wait一样，都会释放当前持有的锁，所以醒来之后，会需要重新获取锁

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