说在前面的话:此篇实质是为了探讨ReentrantLock+Condition的应用场景,借用生产者消费者模型来解释。
重点实现线程间通信
juc之ReentrantLock+Condition,await、signal方法(对比)synchronized+Object的wait、notify。
ReentrantLock对比snchronized
ReentrantLock支持公平锁和非公平锁、可中断。
非公平锁(默认)
final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(false);
公平锁
final ReentrantLock lock = new ReentrantLock(true);
synchronized只支持非公平锁,不可中断。
Condition的await,signal对比Object的wait、notify
!!敲黑板!!
总有人拿定时来说事,但实际在jdk1.8版本上,都可以定时。看源代码好吧
这是Condition的
boolean await(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException;
这是Object的
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException;
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException {
if (timeout < 0) {
throw new IllegalArgumentException("timeout value is negative");
}
if (nanos < 0 || nanos > 999999) {
throw new IllegalArgumentException(
"nanosecond timeout value out of range");
}
if (nanos > 0) {
timeout++;
}
wait(timeout);
}
await和wait的区别不是很大,关键在于ReentrantLock和synchronized的不同上。(关于await和wait属于个人所见,如果有错误,欢迎指点,谢谢)
接下来接分析下await和signal的使用状态。
在此之前,先看下我的生产者和消费者实现代码。
static class producerAndConsumer{
boolean flag = false;
Lock lock = new ReentrantLock();
Condition producerCon = lock.newCondition();
Condition consumerCon = lock.newCondition();
public void producer(){
lock.lock();
if(flag){
System.out.println("还有食物,暂时不需要生产");
try {
producerCon.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
flag = true;
System.out.println("生产者生产了食物");
consumerCon.signal();
lock.unlock();
}
public void consumer(){
lock.lock();
if(!flag){
System.out.println("没有食物了,通知生产者生产");
try {
consumerCon.await();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("消费者进食中");
flag = false;
producerCon.signal();
lock.unlock();
}
}
public static void main(String []args) throws Exception{
producerAndConsumer pac = new producerAndConsumer();
new Thread(()->{
for(int i=0;i<3;i++)
pac.producer();
}).start();
new Thread(()->{
for(int i=0;i<3;i++)
pac.consumer();
}).start();
}
生产者和消费者之间的同步冲突,采用lock+Condition解决。
在定义好这两者之后,通过标志我们强化二者之间的同步标记。
在主函数中,我们对生产者和消费者各自调用三次。那么他们之间是如何同步的呢?
首先我们初始化两条线程后,这二者之间会有个竞争关系,也就是说,第一次的输出可能是消费者,也可能是生产者,各自50%的几率。
假如我们第一次是生产者拿到锁。
消费者竞争失败,触碰到lock,会进入线程进入了AQS(Abstract-Queue-Synchronized)抽象同步队列。
成功的生产者拿到锁,这时生产者会生产食物。
生产者然后通知消费者consumerCon.signal();,
生产者其次释放锁lock.unlock();释放锁
生产者立即重入(非公平锁)(注意我们一个线程有三次循环),但是这时会有标志提醒生产者
System.out.println(“还有食物,暂时不需要生产”);
producerCon.await();释放锁
此时生产者进入Condition,条件等待队列(显然是在等signal)
苦等多时的消费者终于可以吃上饭了。
获得锁后,吃完饭,重新进入与新的一轮,与生产者之间获取资源循环。
注释
非公平锁是可重入的,即在释放资源后,只需对计时器satus+1,即可重新获得锁。
公平锁,按照进入等待队列的时间来分配锁的使用,等待时间长的优先。