并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

大纲内容

条件等待队列

生产者-消费者Demo

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并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

并发(四)：ReentrantLock之条件等待队列

条件等待队列
在并发(三)：ReentrantLock类中，谈到了锁，每个ReentrantLock锁对应很多个条件等待队列，而synchronized锁只存在一个条件等待队列。
//图中的ReentrantLock定义了两个条件等待队列。
public class Bamboo {
private int bambooCount = 0;
private boolean flag = false;

Lock lock = new ReentrantLock();
Condition producerCondition = wCondition();
Condition consumerCondition = wCondition();public void producerBamboo() {lock.lock(); // 获取锁资源try {while (flag) { // 如果有竹子try {producerCondition.await(); // 挂起生产竹子的线程} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}bambooCount++; // 竹子数量+1System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "....生产竹子，目前竹子数量：" + bambooCount);flag = true; // 竹子余量状态改为trueconsumerCondition.signal(); // 生产好竹子之后，唤醒消费竹子的线程} finally {lock.unlock(); // 释放锁资源}
}public void consumerBamboo() {lock.lock(); // 获取锁资源try {while (!flag) { // 如果没有竹子try {consumerCondition.await(); // 挂起消费竹子的线程} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}bambooCount--; // 竹子数量-1System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "....消费竹子，目前竹子数量：" + bambooCount);flag = false; // 竹子余量状态改为falseproducerCondition.signal(); // 消费完成竹子之后，唤醒生产竹子的线程} finally {lock.unlock(); // 释放锁资源}
}

}

/**

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  **/
  // 测试类
  class ConditionDemo {
  public static void main(String[] args) {
  Bamboo bamboo=new Bamboo();
  // 生产者线程组
  Thread t1 = new Thread(()->{
  bamboo.producerBamboo();
  }, “生产者-A”);
  Thread t2 = new Thread(()->{
  bamboo.producerBamboo();
  }, “生产者-B”);
  Thread t3 = new Thread(()->{
  bamboo.producerBamboo();
  }, “生产者-C”);

   // 消费者线程组Thread t4 = new Thread(()->{sumerBamboo();}, "消费者-D");Thread t5 = new Thread(()->{sumerBamboo();}, "消费者-E");Thread t6 = new Thread(()->{sumerBamboo();}, "消费者-F");t1.start();t2.start();t3.start();t4.start();t5.start();t6.start();
  

  }
  }
  输出：
  生产者-B…生产竹子，目前竹子数量：1
  消费者-D…消费竹子，目前竹子数量：0
  生产者-A…生产竹子，目前竹子数量：1
  消费者-E…消费竹子，目前竹子数量：0
  生产者-C…生产竹子，目前竹子数量：1
  消费者-F…消费竹子，目前竹子数量：0

本文定义了六个线程，生产线程A，B，C，消费线程D，E，F，六个线程都尝试去获取锁，当线程A成功获取锁时，其他线程都会阻塞在同步阻塞队列中，修改waitStatus状态为-1，同时park住线程。
假设线程A先执行producerBamboo()方法，由于flag被volatile关键字锁修饰，固线程之间可见，由于flag是false，固不会将自己放入条件等待队列中，

竹子数量自增+1，设置volatile flag=true，则说明有竹子，尝试去唤醒条件等待队列(消费)中唤醒消费线程。

public void producerBamboo() {
lock.lock(); // 获取锁资源
try {
while (flag) { // 如果有竹子
try {
producerCondition.await(); // 挂起生产竹子的线程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
bambooCount++; // 竹子数量+1
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + “…生产竹子，目前竹子数量：” + bambooCount);
flag = true; // 竹子余量状态改为true
consumerCondition.signal(); // 生产好竹子之后，唤醒消费竹子的线程
} finally {
lock.unlock(); // 释放锁资源
}
}
当条件等待队列(消费)中有线程时，是因为消费者先获取了锁，然后根据flag=flase，进入了while判断中，获取锁的消费线程调用了 consumerCondition.await()。把当前线程放入到条件等待队列中addConditionWaiter()，然后消费线程尝试释放锁，同时判断当前消费线程是否在同步阻塞队列中，如果不在，则说明可以阻塞。

public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
Node node = addConditionWaiter();
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 (Waiter != null) // clean up if cancelled
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}

private Node addConditionWaiter() {
Node t = lastWaiter;
// If lastWaiter is cancelled, clean out.
if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {
unlinkCancelledWaiters();
t = lastWaiter;
}
Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);
if (t == null)
firstWaiter = node;
else
t.nextWaiter = node;
lastWaiter = node;
return node;
}
当条件等待线程(消费)中没有线程时，生产者尝试去调用doSignal()，如果为null，则什么都不会执行。
public final void signal() {
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstWaiter;
if (first != null)
doSignal(first);
}

如果线程B获取到锁时，发现flag为true，则把自己构造成Node节点，放入条件等待队列中，同时释放锁，然后唤醒消费同步等待队列中的线程尝试去消费锁。这样就实现了生产者-消费者的demo了。