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java并发-AQS.ObjectCondition源码解析

时间:2014-12-29 16:56:34      阅读:243      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:并发   源码   conditionobject   

1 什么是条件队列

       它使得一组线程能够通过某种方式来等待特定的条件变成真,条件队列的元素是一个个正在等待状态的线程。对象的内置锁(synchronized语义对应的同步机制),关联着一个内置的条件队列。Objectwait/notify/notifyAll等方法构成了内部条件队列的API(即将内部锁与内部条件队列关联的机制)。 内部条件队列是需要内置锁保护的,即:需要调用对象X中的条件队列,必须持有对象X上的锁。这是因为状态处于并发环境下,“等待依赖状态的某个条件”与“维护状态的一致性”是绑定在一起的。

      条件队列提供了一种挂起方式,当现场等待的条件非真时,挂起自己并释放锁,一旦等待条件为真,则立即醒来。这也是条件队列提供的主要功能。

2 显式条件队列

      与内置锁对应的是显式锁,显式锁关联的条件队列是显式条件队列。内置锁的局限是每个内置锁只能关联一个条件队列,当线程需要等待多个条件时,则需要同时获取多个内置锁。 显式锁可以与多个条件队列关联,Condition是显式锁的条件队列,它是Objectwait/notify/notifyAll等方法的扩展。提供了在一个对象上设置多个等待集合的功能,即一个对象上设置多个等待条件。

     Condition也称为条件队列,与内置锁关联的条件队列类似,它是一种广义的内置条件队列。它提供给线程一种方式使得该线程在调用wait方法后执行挂起操作,直到线程的等待的某个条件为真时被唤醒。 条件队列必须跟锁一起使用的,因为对共享状态变量的访问发生在多线程环境下,原理与内部条件队列一样。一个Condition的实例必须跟一个Lock绑定, Condition一般作为Lock的内部类现。

       AQS对条件队列的实现类图如下:

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3 条件队列的节点状态

      调用条件队列的等待操作,会设置节点的waitingStatus为Condition,标识当前节点正处于条件队列中。状态转换图如下:

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         Node的各个状态的主要作用,Cancelled主要是解决线程在持有锁时被外部中断的逻辑,AQS的可中断锁获取方法lockInterrutible()是基于该状态实现的,显示锁必须手动释放锁,尤其是有中断的环境中,一个线程被中断可能仍然持有锁,所以必须注意在finally中unlock。Condition则是条件队列的等待操作,是Lock与条件队列关联的基础。Signal是阻塞后继线程的标识。

4 等待和唤醒操作

        条件队列上的等待和唤醒操作,本质上是节点在AQS线程等待队列和条件队列之间相互转移的过程,当需要等待某个条件时,线程会将当前节点添加到条件队列中,并释放锁;当某个线程执行条件队列的唤醒操作,则会将条件队列的节点转移到AQS等待队列。每个Condition就是一个条件队列,可以通过Lock的newCondition创建多个等待条件。操作流程如下:

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         结论:显式条件队列弥补内置条件队列只能关联一个条件的缺陷,同时继承了Lock对象的公平性。在Condition对象中,与Object的wait/notify/notifyAll对应的扩展方法是await/signal/signallAll,同时也具有Object的这三个方法,所以使用的时候需要注意使用版本的正确。另外,显式锁必须遵从特定的使用规范,先lock在finally中unlock,以确保锁必然会被正确释放。

        此外,AQS的两个队列都是链表队列,关联类的方法的都相当简洁,尤其是节点移除队列操作过程中,都及时释放了所占内存。读源码,可以学习到一种编码的严谨性,锻炼自己关注GC的意识。这是我见到过的第三处及时释放GC的的代码了。从最初的ArrayList的元素remove中,然后是HashMap的动态扩容数组转移操作,最近看AQS的元素唤醒和锁释放操作。关注GC的确是最近开始形成的一种编程意识。

java并发-AQS.ObjectCondition源码解析

标签:并发   源码   conditionobject   

原文地址:http://blog.csdn.net/wojiushiwo945you/article/details/42239113

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