Condition-线程通信更高效的方式

来源:互联网 发布:中国进出口数据分析 编辑:程序博客网 时间:2024/05/23 21:01

  接近一周没更新《Java线程》专栏了,主要是这周工作上比较忙,生活上也比较忙,呵呵,进入正题,上一篇讲述了并发包下的Lock,Lock可以更好的解决线程同步问题,使之更面向对象,并且ReadWriteLock在处理同步时更强大,那么同样,线程间仅仅互斥是不够的,还需要通信,本篇的内容是基于上篇之上,使用Lock如何处理线程通信。        那么引入本篇的主角,Condition,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。下面将之前写过的一个线程通信的例子替换成用Condition实现(Java线程(三)),代码如下:

public class ThreadTest2 {      public static void main(String[] args) {          final Business business = new Business();          new Thread(new Runnable() {              @Override              public void run() {                  threadExecute(business, "sub");              }          }).start();          threadExecute(business, "main");      }         public static void threadExecute(Business business, String threadType) {          for(int i = 0; i < 100; i++) {              try {                  if("main".equals(threadType)) {                      business.main(i);                  } else {                      business.sub(i);                  }              } catch (InterruptedException e) {                  e.printStackTrace();              }          }      }  }  class Business {      private boolean bool = true;      private Lock lock = new ReentrantLock();      private Condition condition = lock.newCondition();       public /*synchronized*/ void main(int loop) throws InterruptedException {          lock.lock();          try {              while(bool) {                                 condition.await();//this.wait();              }              for(int i = 0; i < 100; i++) {                  System.out.println("main thread seq of " + i + ", loop of " + loop);              }              bool = true;              condition.signal();//this.notify();          } finally {              lock.unlock();          }      }         public /*synchronized*/ void sub(int loop) throws InterruptedException {          lock.lock();          try {              while(!bool) {                  condition.await();//this.wait();              }              for(int i = 0; i < 10; i++) {                  System.out.println("sub thread seq of " + i + ", loop of " + loop);              }              bool = false;              condition.signal();//this.notify();          } finally {              lock.unlock();          }      }  }  

在Condition中,用await()替换wait(),用signal()替换notify(),用signalAll()替换notifyAll(),传统线程的通信方式,Condition都可以实现,这里注意,Condition是被绑定到Lock上的,要创建一个Lock的Condition必须用newCondition()方法。        这样看来,Condition和传统的线程通信没什么区别,Condition的强大之处在于它可以为多个线程间建立不同的Condition,下面引入API中的一段代码,加以说明。


class BoundedBuffer {     final Lock lock = new ReentrantLock();//锁对象     final Condition notFull  = lock.newCondition();//写线程条件      final Condition notEmpty = lock.newCondition();//读线程条件        final Object[] items = new Object[100];//缓存队列     int putptr/*写索引*/, takeptr/*读索引*/, count/*队列中存在的数据个数*/;       public void put(Object x) throws InterruptedException {       lock.lock();       try {         while (count == items.length)//如果队列满了            notFull.await();//阻塞写线程         items[putptr] = x;//赋值          if (++putptr == items.length) putptr = 0;//如果写索引写到队列的最后一个位置了,那么置为0         ++count;//个数++         notEmpty.signal();//唤醒读线程       } finally {         lock.unlock();       }     }       public Object take() throws InterruptedException {       lock.lock();       try {         while (count == 0)//如果队列为空           notEmpty.await();//阻塞读线程         Object x = items[takeptr];//取值          if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;//如果读索引读到队列的最后一个位置了,那么置为0         --count;//个数--         notFull.signal();//唤醒写线程         return x;       } finally {         lock.unlock();       }     }    }  

这是一个处于多线程工作环境下的缓存区,缓存区提供了两个方法,put和take,put是存数据,take是取数据,内部有个缓存队列,具体变量和方法说明见代码,这个缓存区类实现的功能:有多个线程往里面存数据和从里面取数据,其缓存队列(先进先出后进后出)能缓存的最大数值是100,多个线程间是互斥的,当缓存队列中存储的值达到100时,将写线程阻塞,并唤醒读线程,当缓存队列中存储的值为0时,将读线程阻塞,并唤醒写线程,下面分析一下代码的执行过程:

        1. 一个写线程执行,调用put方法;

        2. 判断count是否为100,显然没有100;

        3. 继续执行,存入值;

        4. 判断当前写入的索引位置++后,是否和100相等,相等将写入索引值变为0,并将count+1;

        5. 仅唤醒读线程阻塞队列中的一个;

        6. 一个读线程执行,调用take方法;

        7. ……

        8. 仅唤醒写线程阻塞队列中的一个。

        这就是多个Condition的强大之处,假设缓存队列中已经存满,那么阻塞的肯定是写线程,唤醒的肯定是读线程,相反,阻塞的肯定是读线程,唤醒的肯定是写线程,那么假设只有一个Condition会有什么效果呢,缓存队列中已经存满,这个Lock不知道唤醒的是读线程还是写线程了,如果唤醒的是读线程,皆大欢喜,如果唤醒的是写线程,那么线程刚被唤醒,又被阻塞了,这时又去唤醒,这样就浪费了很多时间。

        本文来自:高爽|Coder,原文地址:http://blog.csdn.net/ghsau/article/details/7481142,转载请注明。
0 0
原创粉丝点击