Java并发包Condition样例

该样例根据Condition接口中文档注释样例改编

大致内容

• 创建一个有界容器，大小为10
• 有两个方法
  • 一个用来存（put），没满的情况下
  • 一个用来取（take），在有内容存在的情况下

代码

public class ConditionT {
    public static void main(String[] args) {
        BoundedContainer container = new BoundedContainer();
        Runnable put = ()-> container.put("a");
        Runnable take = container::take;
        IntStream.range(0,10).forEach(i ->new Thread(put).start());//启动10个put线程
        IntStream.range(0,10).forEach(i ->new Thread(take).start());//启动10个take线程
    }
}
class BoundedContainer{
    protected String[] elements = new String[10];//有界容器
    protected final Lock lock = new ReentrantLock();//锁
    protected final Condition notEmptyCondition = lock.newCondition();//容器有内容的条件下要进行的操作,等待队集
    protected final Condition notFullCondition = lock.newCondition();//容器有内容且没满的条件下要进行的操作，另一个等待集
    protected int elementCount;//容器strings[] ,非空元素的个数
    protected int putIndex;//put操作的元素下标
    protected int takeIndex;//take操作的元素下标
    public void put(String element){
        try {
            lock.lock();
            while (elementCount == elements.length){//如果容器满了就等待
                notFullCondition.await();
            }
            if (putIndex<10){
                elements[putIndex++] = element;
            } else{
                putIndex=0;//
            }
            elementCount++;
            System.out.println("put method: "+ Arrays.toString(elements));
            notEmptyCondition.signal();
        }catch (InterruptedException e) {//中断异常
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
    public void take(){
        try {
            lock.lock();
            String token = null;//被取出的元素
            while (elementCount == 0 ){//如果容器满了就等待
                notEmptyCondition.await();
            }
            if (takeIndex<10){
                token = elements[takeIndex];//被取出的元素
                elements[takeIndex++] = null;//通过置null代表元素被取出
            } else{
                takeIndex=0;//到达容器上限置0
            }
            elementCount--;
            System.out.println("take method: "+ Arrays.toString(elements)+"  "+token+" is token");
            notFullCondition.signal();
        }catch (InterruptedException e) {//中断异常
            e.printStackTrace();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }
}

结果

• 最后的结果是全null，前提是put线程和take线程数目要一样。

如果put线程和take线程数目不一样会怎么样

put线程数大于take线程

IntStream.range(0,10).forEach(i ->new Thread(put).start());//10个put
IntStream.range(0,5).forEach(i ->new Thread(take).start());//5个take

结果正常

IntStream.range(0,16).forEach(i ->new Thread(put).start());//16个put
IntStream.range(0,5).forEach(i ->new Thread(take).start());//5个take

程序无法结束，因为有16个put，5个take，容器是10，16-5=11，导致1个put因为容器爆满而陷入await，且没有其他线程唤醒它，导致程序无法结束

take线程数大于put线程

IntStream.range(0,5).forEach(i ->new Thread(put).start());//5个put
IntStream.range(0,6).forEach(i ->new Thread(take).start());//6个take

程序无法结束，因为take有6个，put有5个，会导致有一个线程因为容器为空而陷入await，且没有线程可以唤醒它

小结

• 一个Condition实例对应一个等待集
• 一个Condition实例await和signal方法要成对出现
• await方法会自动释放锁