背景：
上一篇文章基于object的wait、notify实现了生产者、消费者模式。本篇文章继续梳理Condition。
condition介绍及demo
Condition是在java1.5中才出现的，它用来替代传统的Object的wait()、notify()实现线程间的协作，相比使用Object的wait()、notify()，使用Condition的await()、signal()这种方式实现线程间协作更加安全和高效。因此通常来说比较推荐使用Condition，阻塞队列实际上是使用了Condition来模拟线程间协作。
Condition是个接口，基本的方法就是await()和signal()方法；
Condition依赖于Lock接口，生成一个Condition的基本代码是lock.newCondition()
调用Condition的await()和signal()方法，都必须在lock保护之内，就是说必须在lock.lock()和lock.unlock之间才可以使用
Conditon中的await()对应Object的wait()；
Condition中的signal()对应Object的notify()；
Condition中的signalAll()对应Object的notifyAll()。
下面是demo：
packagethread;
importjava.util.concurrent.locks.Condition;
importjava.util.concurrent.locks.Lock;
importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
*
*@authorzhangliang
*
*2016年4月8日下午5:48:54
*/
publicclassConTest{
finalLocklock=newReentrantLock();
finalConditioncondition=lock.newCondition();
publicstaticvoidmain(String[]args){
//TODOAuto-generatedmethodstub
ConTesttest=newConTest();
Producerproducer=test.newProducer();
Consumerconsumer=test.newConsumer();
consumer.start();
producer.start();
}
classConsumerextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
consume();
}
privatevoidconsume(){
try{
lock.lock();
System.out.println("我在等一个新信号"+this.currentThread().getName());
condition.await();
}catch(InterruptedExceptione){
//TODOAuto-generatedcatchblock
e.printStackTrace();
}finally{
System.out.println("拿到一个信号"+this.currentThread().getName());
lock.unlock();
}
}
}
classProducerextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
produce();
}
privatevoidproduce(){
try{
lock.lock();
System.out.println("我拿到锁"+this.currentThread().getName());
condition.signalAll();
System.out.println("我发出了一个信号："+this.currentThread().getName());
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
}运行结果：
Condition的执行方式，是当在线程Consumer中调用await方法后，线程Consumer将释放锁，并且将自己沉睡，等待唤醒，线程Producer获取到锁后，开始做事，完毕后，调用Condition的signalall方法，唤醒线程Consumer，线程Consumer恢复执行。
以上说明Condition是一个多线程间协调通信的工具类，使得某个，或者某些线程一起等待某个条件（Condition）,只有当该条件具备(signal或者signalAll方法被带调用)时，这些等待线程才会被唤醒，从而重新争夺锁。
Condition实现生产者、消费者模式：
packagethread;
importjava.util.PriorityQueue;
importjava.util.concurrent.locks.Condition;
importjava.util.concurrent.locks.Lock;
importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
publicclassConTest2{
privateintqueueSize=10;
privatePriorityQueue<Integer>queue=newPriorityQueue<Integer>(queueSize);
privateLocklock=newReentrantLock();
privateConditionnotFull=lock.newCondition();
privateConditionnotEmpty=lock.newCondition();
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsInterruptedException{
ConTest2test=newConTest2();
Producerproducer=test.newProducer();
Consumerconsumer=test.newConsumer();
producer.start();
consumer.start();
Thread.sleep(0);
producer.interrupt();
consumer.interrupt();
}
classConsumerextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
consume();
}
volatilebooleanflag=true;
privatevoidconsume(){
while(flag){
lock.lock();
try{
while(queue.size()==0){
try{
System.out.println("队列空，等待数据");
notEmpty.await();
}catch(InterruptedExceptione){
flag=false;
}
}
queue.poll();//每次移走队首元素
notFull.signal();
System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
}
classProducerextendsThread{
@Override
publicvoidrun(){
produce();
}
volatilebooleanflag=true;
privatevoidproduce(){
while(flag){
lock.lock();
try{
while(queue.size()==queueSize){
try{
System.out.println("队列满，等待有空余空间");
notFull.await();
}catch(InterruptedExceptione){
flag=false;
}
}
queue.offer(1);//每次插入一个元素
notEmpty.signal();
System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
}finally{
lock.unlock();
}
}
}
}
}运行结果如下：
condition实现分析：
Condition接口包含了多种await方式和两个通知方法
ConditionObject实现了Condition接口，是AbstractQueuedSynchronizer的内部类
Reentrantlock的newCondition方法返回与某个lock实例相关的Condition对象
publicabstractclassAbstractQueuedLongSynchronizer
extendsAbstractOwnableSynchronizer
implementsjava.io.Serializable{
<spanstyle="font-size:18px;">结合上面的类图，我们看到condition实现是依赖于aqs，而aqs是个抽象类。里面定义了同步器的基本框架，实现了基本的结构功能。只留有状态条件的维护由具体同步器根据具体场景来定制，如常见的 ReentrantLock 、 RetrantReadWriteLock和CountDownLatch 等等，AQS内容太多，尽量只简明梳理condition相关流程，不太深入理解底层源码。</span>
下面结合上面demo来分析流程。
reentrantLock.newCondition()返回的是Condition的一个实现，该类在AbstractQueuedSynchronizer(AQS)中被实现，叫做newCondition（）
publicConditionnewCondition(){
returnsync.newCondition();
}我们看一下这个await的方法，它是AQS的方法，
public final void await() throws InterruptedException
{ |
02 | if (Thread.interrupted()) |
03 | throw new InterruptedException(); |
04 | Node
node=addConditionWaiter(); //将当前线程包装下后， |
05 | //添加到Condition自己维护的一个链表中。 |
06 | int savedState
=fullyRelease(node); //释放当前线程占有的锁，从demo中看到， |
10 | while (!isOnSyncQueue(node))
{//释放完毕后，遍历AQS的队列，看当前节点是否在队列中， |
11 | //不在
说明它还没有竞争锁的资格，所以继续将自己沉睡。 |
12 | //直到它被加入到队列中，聪明的你可能猜到了， |
13 | //没有错，在singal的时候加入不就可以了？ |
14 | LockSupport.park( this ); |
15 | if ((interruptMode
=checkInterruptWhileWaiting(node))!= 0 ) |
18 | //被唤醒后，重新开始正式竞争锁，同样，如果竞争不到还是会将自己沉睡，等待唤醒重新开始竞争。 |
19 | if (acquireQueued(node,
savedState)&&interruptMode!=THROW_IE) |
20 | interruptMode
=REINTERRUPT; |
21 | if (node.nextWaiter
!= null ) |
22 | unlinkCancelledWaiters(); |
24 | reportInterruptAfterWait(interruptMode); |
回到上面的demo，锁被释放后，线程Consumer开始沉睡，这个时候线程因为线程Consumer沉睡时，会唤醒AQS队列中的头结点，所所以线程Producer会开始竞争锁，并获取到，执行完后线程Producer会调用signal方法，“发出”signal信号，signal方法如下：
1 | public final void signal()
{ |
2 | if (!isHeldExclusively()) |
3 | throw new IllegalMonitorStateException(); |
4 | Node
first=firstWaiter; //firstWaiter为condition自己维护的一个链表的头结点， |
说明下，其实Condition内部维护了等待队列的头结点和尾节点，该队列的作用是存放等待signal信号的线程，该线程被封装为Node节点后存放于此。
而Condition自己也维护了一个队列，该队列的作用是维护一个等待signal信号的队列，两个队列的作用是不同，事实上，每个线程也仅仅会同时存在以上两个队列中的一个，流程是这样的：
注意：
1.线程producer调用signal方法，这个时候Condition的等待队列中只有线程Consumer一个节点，于是它被取出来，并被加入到AQS的等待队列中。注意，这个时候，线程Consumer并没有被唤醒。
2.Sync是AQS的抽象子类，实现可重入和互斥的大部分功能。在Sync的子类中有FairSync和NonfairSync两种代表公平锁策略和非公平锁策略。Synclock方法留给子类去实现，NonfairSync的实现：
finalvoidlock(){
if(compareAndSetState(0,1))
setExclusiveOwnerThread(Thread.currentThread());
else
acquire(1);
}其中如果一开始获取锁成功，是直接设置当前线程。
否则执行acquire(1),也就是进入aqs等待队列。这里不展开细节。
可以这样理解，整个协作过程是靠结点在AQS的等待队列和Condition的等待队列中来回移动实现的，每个队列的意义不同，Condition作为一个条件类，很好的自己维护了一个等待信号的队列，并在适时的时候将结点加入到AQS的等待队列中来实现的唤醒操作
本文先整理到这里吧。
后记：
梳理本文的过程比较痛苦，为什么呢？因为我没有吃透这一块，发现牵扯的很多，脑子很乱，有广度又有深度，感觉没法梳理，决定一点一点去啃，从浅入深的去梳理，从锁，同步，阻塞队列，并发容器开始，到依赖的底层aqs\原子变量，再到更底层的volatile、cas。其中aqs是其中的关键，很多j.u.c的包是围绕它实现的。目标就是会用，熟悉原理，读懂源码，写出demo，关键地方梳理出流程图，加油！
参考：http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920385.htmlhttp://ifeve.com/understand-condition/http://ifeve.com/java-special-troops-aqs/
