Java之多线程开发时多条件Condition接口的使用

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我们在多线程开发中，可能会出现这种情况。就是一个线程需要另外一个线程满足某某条件才能继续运行，或者需

要其他线程满足好几个条件才能运行，对于这样的多条件的多线程并发，我们如何控制好各个线程之间的关系，使他们

能很好的处理冲突不至于相互出现问题呢，下面我们来介绍一下Java提供的Condition这个接口，这个接口很好的实现了

这种需求。

对于这个问题最经典的例子就是生产者消费者模型，生产者当缓冲区满的时候不生产商品知道缓冲区有空余，消费

者当缓冲区为0 的时候不拿商品，直到生产者向缓冲区放入商品，下面我们使用Conditon这个接口来实现这样的需求。

 

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import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

/**
 * 有时候线程取得lock后需要在一定条件下才能做某些工作，比如说经典的Producer和Consumer问题。
 * 在Java 5.0以前，这种功能是由Object类的wait(), notify()和notifyAll()等方法实现的，
 * 在5.0里面，这些功能集中到了Condition这个接口来实现。
 */
public class ConditionTest {

    /**
     * 篮子程序，这里为了简化问题，篮子中最多只能有一个苹果。
     * Consumer必须在篮子里有苹果的时候才能吃苹果，否则它必须暂时放弃对篮子的锁定，
     * 等到Producer往篮子里放了苹果后再去拿来吃。而Producer必须等到篮子空了才能往里放苹果，
     * 否则它也需要暂时解锁等Consumer把苹果吃了才能往篮子里放苹果。
     */
    public static class Basket {
        // 锁
        Lock lock = new ReentrantLock();
        //  根据锁产生Condition对象
        Condition produced = lock.newCondition();
        Condition consumed = lock.newCondition();
        // 篮子中的苹果数，最多为1
        int num = 0;

        /**
         * 生产苹果，往篮子里放
         * @throws InterruptedException
         */
        public void produce() throws InterruptedException {
            // 获得锁
            lock.lock();
            System.out.println("Producer get a lock...");
            try {
                // 判断是否满足生产条件
                while (num == 1) {
                    // 如果有苹果，则不生产，放弃锁，进入睡眠
                    // 等待消费者消费
                    System.out.println("Producer sleep...");
                    consumed.await();
                    System.out.println("Producer awaked...");
                }
                /*生产苹果*/
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("Producer produced an Apple.");
                num = 1;
                // 通知等待produced Condition的线程
                produced.signal();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
        /**
         * 消费苹果，从篮子中取
         * @throws InterruptedException
         */
        public void consume() throws InterruptedException {
            // 获得锁
            lock.lock();
            System.out.println("Consumer get a lock...");
            try {
                // 判断是否满足消费条件
                while (num == 0) {
                    // 如果没有苹果，无法消费，则放弃锁，进入睡眠
                    // 等待生产者生产苹果
                    System.out.println("Consumer sleep...");
                    produced.await();
                    System.out.println("Consumer awaked...");
                }
                /*吃苹果*/
                Thread.sleep(500);
                System.out.println("Consumer consumed an Apple.");
                num = 0;
                // 发信号唤醒某个等待consumed Condition的线程
                consumed.signal();
            } finally {
                lock.unlock();
            }
        }
    }
    /**
     * 测试Basket程序
     */
    public static void testBasket() throws Exception {
        final Basket basket = new Basket();
        //  定义一个producer
        Runnable producer = new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    basket.produce();
                } catch (InterruptedException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
        };

        // 定义一个consumer
        Runnable consumer = new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    basket.consume();
                } catch (InterruptedException ex) {
                    ex.printStackTrace();
                }
            }
        };

        //  各产生3个consumer和producer
        ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool();
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            service.submit(producer);
        }
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            service.submit(consumer);
        }
        service.shutdown();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ConditionTest.testBasket();
    }
}