1.Condition

1.1Condition概述

位于JUC包中，用来对原生的wait、notify/notifyAll这些方法进行增强，从Java语言层面，实现类似的功能。其方法的命名也类似于wait/notify。

在AQS中有一个同步等待队列（双向队列） ，而在Condition中也有一个条件队列（单向队列） 。有一个Condition对象就表示有一个条件队列。

Object的wait和notify/notifyAll是与对象监视器配合完成的线程间的等待/通知机制。而Condition是和Lock配合完成等待通知机制。前者是Java底层级别的（wait/notify/notifyAll方法都是native方法，c++编写的，并且是由final修饰的，不可重写）。而后者是Java代码级别的实现，具体的实现在AQS中公共内部类ConditionObject中。

其中，属性firstWaiter表示条件队列的头结点（和AQS的同步等待对列不同的是：AQS初始化时的头结点是不封装线程的，也就是一个虚拟的头结点。但是在条件队列中初始化时的头结点是包含线程的，是从等待队列中出队后，再进入到条件队列中的。下面会进行具体的说明）。

lastWaiter是条件队列的尾结点。这和等待队列中的head和tail类似。此外，Condition是基于AQS的独占锁实现，没有共享锁实现。

1.3Condition的源码分析

1.3.1await()

在我们使用Condition时，一般会通过Lock.newCondition来得到一个Condition对象。然后当前线程再获取锁，当满足一定条件，线程需要等待时，那么调用await()。如图：

从上图可以看出，在调用await方法后，首先检查当前线程的中断状态，如果为true，那么就会抛出异常。

如果没有中断，才会将调用addConditionWaiter()方法把当前线程封装成一个结点，加入到条件队列的尾部。如果此时还没有同步队列，那么就在这个方法中初始化同步队列。初始化同步队列的方法也很简单：将当前线程封装成一个结点，并将firstWaiter和lastWaiter都指向这个结点。如果条件队列不为空，在这个过程中，也会对条件队列进行维护，如图：

这是在addConditionWaiter中调用的一个方法，可以看到在这个方法中会遍历条件队列中结点，如果发现结点的waitStatus!=CONDITION，那么就会将这个结点从条件对列中移除。

在将结点加入到条件队列中后，又会将当前线程所占有的锁释放，如果释放失败，那么就会抛出 IllegalMonitorStateException异常。所以，在使用Condition中的await和signal方法时，也和wait/notify一样，都需要获取到锁才能调用，不然就会出现异常。

在线程释放锁后，就会将线程挂起。如果想要线程退出这种状态，那么有两种方法：

0. 线程重新回到同步等待队列中
1. 线程发生了中断，break退出循环。

但是，要走这个循环，那么首先线程需要被允许调度，那么就要调用signal()，那么就将线程唤醒，再判断是否中断，如果中断，那么也会将结点加入到等待队列中。

跳出循环后，就调用AQS的acquireQueued()尝试排队获取锁，前面有节点，获取不到锁，就在等待队列中挂起。这就完成了出等到队列又回到等待队列的过程。

1.3.2 signal()

signal()方法就相对比较简单了。

首先先检查这个线程是不是持有锁，就是判断exclusiveOwnerThread保存的线程是不是当前线程，不是就抛出异常。所以，这里也可以体现出Condition的await/signal也是需要锁的。如果线程持有锁，那么使用自旋的CAS操作将这个结点的waitStatus从CONDITION修改为0。

如上图，将头结点出队后，循环调用transferForSignal()，修改waitStatus的值。修改成功，将这个条件队列中的头结点加入到等待队列中，并且把waitStatus的值修改为SIGNAL，最后唤醒这个结点的线程。这个结点的线程就会从await的循环中出来，执行下面的流程。

1.3.3 signalAll

signalAll就是将条件队列中的结点全部出队，加入到等待队列中。

1.3.4 不可中断的方法

awaitUninterruptibly方法仅仅只是改变中断标志，不会进行什么实际的操作。

1.3.5超时等待的方法

如果时间到了，那么立马将这个结点从条件队列中加入到等待队列中，和wait相似。同时也是支持中断的。