Java编程中实现Condition控制线程通信

2024-07-13 10:14:07

字体：大中小

来源：转载

供稿：网友

java中控制线程通信的方法

1.传统的方式：利用synchronized关键字来保证同步，结合wait(),notify(),notifyAll()控制线程通信。不灵活。

2.利用Condition控制线程通信，灵活。

3.利用管道pipe进行线程通信，不推荐

4.利用BlockingQueue控制线程通信

本文就讲解利用Condition控制线程通信，非常灵活的方式。

Condition类是用来保持Lock对象的协调调用。

Condition介绍

使用Condition可以让那些已经得到lock对象却无法继续执行的线程释放lock对象，Condition对象也可以唤醒处于等待的线程。

Condition 将 Object 监视器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用，为每个对象提供多个等待 set（wait-set）。其中，Lock 替代了 synchronized 方法和语句的使用，Condition 替代了 Object 监视器方法的使用。

Condition 实例实质上被绑定到一个锁上。要为特定 Lock 实例获得 Condition 实例，使用其 newCondition() 方法。

Condition类提供了如下三个方法：

await():造成当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。该方法流程：

1.新建Condition Node包装线程，加入Condition队列。

2.释放当前线程占有的锁

3.阻塞当前线程

signal():唤醒当前lock对象的一个等待线程。signal方法只是将Node（await方法封装的）修改了状态，并没有唤醒线程。要将修改状态后的Node唤醒，一种是再次调用await()，一种是调用unlock()。//这局句很重要，不明白的可以看我下一篇博客。

signalAll():唤醒当前lock对象的所有等待线程。只有当前线程放弃对lock的锁定，被唤醒的线程才可以执行。

代码实例：

代码逻辑：Account类实现同步的取钱（draw）、存钱（deposit）操作；DrawThread循环取钱的线程、DepositThread循环存钱的线程。

Account：

package condition;import java.util.concurrent.locks.*;/** *存钱、取钱 */public class Account{ //显示定义Lock对象 private final Lock lock = new ReentrantLock();//可重入锁 //获得指定Lock对象对应的条件变量 private final Condition cond = lock.newCondition(); //获得condition实例 private String accountNo; private double balance; //标识账户中是否已经存款的旗标 private boolean flag = false; public Account(){} public Account(String accountNo , double balance) {  this.accountNo = accountNo;  this.balance = balance; } public void setAccountNo(String accountNo) {  this.accountNo = accountNo; } public String getAccountNo() {   return this.accountNo; } public double getBalance() {   return this.balance; } /**  *取款  * @param drawAmount  */ public void draw(double drawAmount) {  //加锁  lock.lock();  System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"进入封锁区。。。。。。。。");  try  {   //如果账户中还没有存入存款，该线程等待   if (!flag)   {    cond.await();   }   else   {    //执行取钱操作    System.out.println(Thread.currentThread().getName() +     " 取钱:" + drawAmount);    balance -= drawAmount;    System.out.println("账户余额为：" + balance);    //将标识是否成功存入存款的旗标设为false    flag = false;    //唤醒该Lock对象对应的其他线程    cond.signalAll();   }  }  catch (InterruptedException ex)  {   ex.printStackTrace();  }  //使用finally块来确保释放锁  finally  {   lock.unlock();   System.out.println("释放了");  } } /**  * 存款  * @param depositAmount  */ public void deposit(double depositAmount) {  lock.lock();  System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"进入封锁区。。。。。。。。");  try  {   //如果账户中已经存入了存款，该线程等待   if(flag)   {    System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"等待。。。。。。");    cond.await();    }   else   {    //执行存款操作    System.out.println(Thread.currentThread().getName() +     " 存款:" + depositAmount);    balance += depositAmount;    System.out.println("账户余额为：" + balance);    //将标识是否成功存入存款的旗标设为true    flag = true;    //唤醒该Lock对象对应的其他线程    cond.signalAll();   }  }  catch (InterruptedException ex)  {   ex.printStackTrace();  }  //使用finally块来确保释放锁  finally  {   lock.unlock();   System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"释放锁。。。。");  } } public int hashCode() {  return accountNo.hashCode(); } public boolean equals(Object obj) {  if (obj != null && obj.getClass() == Account.class)  {   Account target = (Account)obj;   return target.getAccountNo().equals(accountNo);  }  return false; }}

DrawThread：

package condition;/** *取钱 */public class DrawThread extends Thread{ //模拟用户账户 private Account account; //当前取钱线程所希望取的钱数 private double drawAmount; public DrawThread(String name , Account account ,  double drawAmount) {  super(name);  this.account = account;  this.drawAmount = drawAmount; } //当多条线程修改同一个共享数据时，将涉及到数据安全问题。 public void run() {  for (int i = 0 ; i < 6 ; i++ )  {   account.draw(drawAmount);  } }}

DepositThread：

package condition;/** *存钱 */public class DepositThread extends Thread{ //模拟用户账户 private Account account; //当前取钱线程所希望取的钱数 private double depositAmount; public DepositThread(String name , Account account ,  double depositAmount) {  super(name);  this.account = account;  this.depositAmount = depositAmount; } //当多条线程修改同一个共享数据时，将涉及到数据安全问题。 public void run() {  for (int i = 0 ; i < 2 ; i++ )  {   account.deposit(depositAmount);   System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 存钱结束！");  }   }}

TestDraw：

package condition;public class TestDraw{ public static void main(String[] args) {  //创建一个账户  Account acct = new Account("1234567" , 0);  new DrawThread("取钱者" , acct , 800).start();  new DepositThread("存钱者甲" , acct , 800).start();  new DepositThread("存钱者乙" , acct , 800).start();  new DepositThread("存钱者丙" , acct , 800).start(); }}

运行结果：

取钱者进入封锁区。。。。。。。。
存钱者甲进入封锁区。。。。。。。。
存钱者甲存款:800.0
账户余额为：800.0
存钱者甲释放锁。。。。
存钱者丙进入封锁区。。。。。。。。
存钱者甲存钱结束！
存钱者丙等待。。。。。。
存钱者乙进入封锁区。。。。。。。。
存钱者乙等待。。。。。。
释放了
存钱者甲进入封锁区。。。。。。。。
存钱者甲等待。。。。。。
取钱者进入封锁区。。。。。。。。
取钱者取钱:800.0
账户余额为：0.0
释放了
取钱者进入封锁区。。。。。。。。