java并发-Condition

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当多个线程共享同一个资源时，我们需要考虑如何避免数据竞争的问题，Java的并发机制提供了很多解决方案。其中一个重要的概念就是Condition。

Condition可以理解为一个等待队列，它可以让线程以阻塞的方式等待某些条件满足。在使用Condition时，需要和Lock进行配合，以确保共享资源的同步访问。下面，我们将深入探究Condition的原理和使用方法。

## 为什么需要Condition？

在讲解Condition之前，先简要介绍一下Object的wait()和notify()方法。它们是Java中实现线程等待和唤醒的基础方法。wait()方法可以使当前线程进入等待状态，等待notify()方法的唤醒。在多线程中，我们可以利用wait()和notify()实现线程之间的协作。

然而，在某些情况下，我们需要更加精细的线程协作机制。比如，我们需要一些线程等待某个条件满足后再开始执行。这时，就需要使用Condition。

## Condition的原理

在Java中，Condition是基于AQS(AbstractQueuedSynchronizer)实现的。一个Condition实例类似于一个等待队列，它包含了所有等待特定条件的线程。当某个线程等待某个条件时，它会被加入Condition的等待队列。当某个线程想要通知Condition中的其他线程时，它将会唤醒等待队列中的一个线程。

## Condition的基本用法

下面，我们将通过一个例子来演示Condition的基本用法。假设我们有一个共享资源，多个线程需要对它进行操作。我们希望只有当资源的状态符合某个条件时，线程才能进行操作。代码如下：

```
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class Example {
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition condition = lock.newCondition();
    private int count = 0;

    public void increase() {
        lock.lock();
        try {
            while (count >= 10) {
                condition.await(); // 当 count >= 10 时，等待条件满足
            }
            count++;
            System.out.println("Increase count: " + count);
            condition.signalAll(); // 唤醒所有等待线程
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public void decrease() {
        lock.lock();
        try {
            while (count <= 0) {
                condition.await(); // 当 count <= 0 时，等待条件满足
            }
            count--;
            System.out.println("Decrease count: " + count);
            condition.signalAll(); // 唤醒所有等待线程
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}
```

在这个例子中，我们使用了一个共享变量count来演示Condition的用法。increase()方法和decrease()方法分别增加和减少count的值。由于count的值需要满足某些条件，我们使用while循环和Condition来实现等待和唤醒的机制。

在increase()方法中，我们先通过lock.lock()获得锁，然后进入while循环，当count的值大于等于10时，调用condition.await()方法将该线程加入等待队列，并释放锁。在其他线程操作count后，有可能会调用condition.signalAll()方法唤醒等待中的线程。

在decrease()方法中也使用了类似的机制，通过while循环和condition.await()方法等待条件满足，然后更新count的值，并调用condition.signalAll()方法唤醒等待中的线程。

## 总结

通过本文，我们深入了解了Java并发中的Condition机制，它可以帮助我们更好地实现多线程协作。在使用Condition时需要注意，它必须与Lock配合使用，以实现共享资源的同步访问。同时，我们需要理解Condition的原理和基本用法，才能更加高效地编写并发程序。

本文标签： Javacondition