21、Java并发编程：Condition接口
通过前面的文章，我们知道任何一个Java对象，都拥有一组监视器方法，主要包括wait()、notify()、notifyAll()方法，这些方法与synchronized关键字配合使用可以实现等待/通知机制。而且前面我们已经使用这种方式实现了生产者-消费者模式。类似地，Condition接口也提供类似的Object的监视器的方法，主要包括await()、signal()、signalAll()方法，这些方法与Lock锁配合使用也可以实现等待/通知机制。
相比Object实现的监视器方法，Condition接口的监视器方法具有一些Object所没有的特性：
1、 Condition接口可以支持多个等待队列，在前面已经提到一个Lock实例可以绑定多个Condition，所以自然可以支持多个等待队列了；
2、 Condition接口支持响应中断，前面已经提到过；
3、 Condition接口支持当前线程释放锁并进入等待状态到将来的某个时间，也就是支持定时功能；
使用Condition接口配合Lock锁的使用实例如下：
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();
public void conditionWait() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
//....
condition.await();
}finally {
lock.unlock();
}
}
public void conditionSignal(){
lock.lock();
try {
//...
condition.signal();
}finally {
lock.unlock();
}
}
一般而言，都会将Condition变量作为成员变量。当调用await方法后，当前线程会释放锁并进入Condition变量的等待队列，而其他线程调用signal方法后，通知正在Condition变量等待队列的线程从await方法返回，并且在返回前已经获得了锁。
现在我们已经知道了如何配合Condition和Lock锁实现等待/通知机制，那么我们使用这种方式实现生产者-消费者模式：
package com.ddkk.concurrency.r0405;
import java.text.DateFormat;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
* DDKK.COM 弟弟快看，程序员编程资料站 16-4-5.
*/
public class ConditionProducerConsumerDemo {
//日期格式器
private static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");
static class Info{
//作者
private String author;
//标题
private String title;
//是否开始生产的标志
private boolean produce = true;
//Lock锁
private Lock lock = new ReentrantLock();
//Condition变量
private Condition condition = lock.newCondition();
public Info(){}
public Info(String author, String title) {
this.author = author;
this.title = title;
}
public String getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(String author) {
this.author = author;
}
public String getTitle() {
return title;
}
public void setTitle(String title) {
this.title = title;
}
/**
* 生产者执行的生产方法
* @param author
* @param title
* @throws InterruptedException
*/
public void set(String author,String title) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
//没有开始生产就等待
while (!produce){
condition.await();
}
//如果已经开始生产
this.setAuthor(author);
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
this.setTitle(title);
//表示已经停止了生产可以取数据了
produce = false;
//通知消费者
condition.signal();
}finally {
lock.unlock();
}
}
/**
* 消费者执行的消费方法
* @throws InterruptedException
*/
public void get() throws InterruptedException {
lock.lockInterruptibly();
try {
//如果已经开始生产就等待
while (produce){
condition.await();
}
//如果没有在生产就就可以取数据
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + this.getAuthor()
+ "=" + this.getTitle() + " at "
+ format.format(new Date()));
//表示我已经取了数据，生产者可以继续生产
produce = true;
//通知生产者
condition.signal();
}finally {
lock.unlock();
}
}
}
static class Producer implements Runnable{
private Info info;
public Producer(Info info) {
this.info = info;
}
public void run() {
boolean flag = true;
for (int i = 0; i < 5; i++){
if (flag){
try {
info.set("authorA","titleA");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + info.getAuthor() + "="
+ info.getTitle() + " at " + format.format(new Date()));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
flag = false;
}else {
try {
info.set("authorB","titleB");
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + info.getAuthor() + "="
+ info.getTitle() + " at " + format.format(new Date()));
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
flag = true;
}
}
}
}
static class Consumer implements Runnable{
private Info info;
public Consumer(Info info) {
this.info = info;
}
public void run() {
for (int i = 0; i < 5; i++){
try {
info.get();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Info info = new Info();
Thread producer = new Thread(new Producer(info),"Producer");
Thread consumer = new Thread(new Consumer(info),"Consumer");
producer.start();
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
consumer.start();
}
}
运行结果如下：
与使用Object的监视器方法达到了同样的效果，也许看不出Condition配合Lock锁的优势何在。但是在复杂多线程的编程中，这种方式可以体现出其优势。所以一般使用的时候仍然是Object的监视器方法居多。