ConditionObject分析
ConditionObject是AQS中的内部类,提供了条件锁的同步实现,实现了Condition接口,并且实现了其中的await(),signal(),signalALL()等方法。
AbstractQueuedSynchronizer(AQS)的分析点此
ConditionObject主要是为并发编程中的同步提供了等待通知的实现方式,可以在不满足某个条件的时候挂起线程等待。直到满足某个条件的时候在唤醒线程。
使用方式如下:
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();//创建和该锁关联的条件锁 public void conditionWait() throws InterruptedException{
lock.lock();
try {
condition.await();
}finally {
lock.unlock();
}
}
public void ConditionSignal() throws InterruptedException{
lock.lock();
try {
condition.signal();
}finally {
lock.unlock();
}
}
lock()和unlock()在AQS一文中已经分析过其实现方式了,这里主要分析ConditionObject中的await()和signal()的实现分析。
在一个AQS同步器中,可以定义多个Condition,只需要多次lock.newCondition(),每次都会返回一个新的ConditionObject对象。
在ConditionObject中,通过一个等待队列来维护条线等待的线程。所以在一个同步器中可以有多个等待队列,他们等待的条件是不一样的。
等待队列
等待队列是一个FIFO的队列,在队列的每个节点都包含了一个线程引用。该线程就是在Condition对象上等待的线程。这里的节点和AQS中的同步队列中的节点一样,使用的都是AbstractQueuedSynchronizer.Node类。每个调用了condition.await()的线程都会进入到等待队列中去。
在Condition中包含了firstWaiter和lastWaiter,每次加入到等待队列中的线程都会加入到等待队列的尾部,来构成一个FIFO的等待队列。
下面看看await()方法的具体实现
public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
Node node = addConditionWaiter(); //把当前线程的节点加入到等待队列中
int savedState = fullyRelease(node); //由于调用await()方法的线程是已经获取了锁的,所以在加入到等待队列之后,需要去释放锁,并且唤醒后继节点线程
int interruptMode = 0;
while (!isOnSyncQueue(node)) {
LockSupport.park(this); //挂起当前线程,当别的线程调用了signal(),并且是当前线程被唤醒的时候才从park()方法返回
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
break;
}
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE) //当被唤醒后,该线程会尝试去获取锁,只有获取到了才会从await()方法返回,否则的话,会挂起自己
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}
可以看到这个方法是会响应中断的。
private Node addConditionWaiter() {
Node t = lastWaiter;
// If lastWaiter is cancelled, clean out.
if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) { //首先判断lastWaiter节点是否为空,或者是否是处于条件等待,如果不是的话则把它从等待队列中删除。
unlinkCancelledWaiters();
t = lastWaiter;
}
Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);
if (t == null) //把当前线程构建的节点加入到等待队列中去,并且返回当前节点
firstWaiter = node;
else
t.nextWaiter = node;
lastWaiter = node;
return node;
}
final int fullyRelease(Node node) {
boolean failed = true;
try {
int savedState = getState();
if (release(savedState)) {
failed = false;
return savedState;
} else {
throw new IllegalMonitorStateException();
}
} finally {
if (failed)
node.waitStatus = Node.CANCELLED;
}
}
在看看signal()方法的具体实现:
private void doSignal(Node first) {
do {
if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
lastWaiter = null;
first.nextWaiter = null;
} while (!transferForSignal(first) && //从first开始遍历等待队列,把第一个非空、没取消的节点transfer到同步队列
(first = firstWaiter) != null);
} public final void signal() {
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstWaiter;
if (first != null)
doSignal(first);
}
signal()方法首先会判断当前线程是不是独占的持有锁,然后唤醒等待队列中的第一个等待线程。
/**
* Transfers a node from a condition queue onto sync queue.
* Returns true if successful.
* @param node the node
* @return true if successfully transferred (else the node was
* cancelled before signal)
*/
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); //返回的是node的前一个节点
int ws = p.waitStatus;
if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
LockSupport.unpark(node.thread); //唤醒刚加入到同步队列的线程,被唤醒之后,该线程才能从await()方法的park()中返回。
return true;
}
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