java - 什么是java中的条件变量？

Question

Q1.Java 中的 condVar 是什么？如果我看到下面的代码，条件变量是否必须位于“mutex.acquire()”和“mutex.release()” block 中？

public void put(Object x) throws InterruptedException {
   mutex.acquire();
   try {
      while (count == array.length)
      notFull.await();
      array[putPtr] = x;
      putPtr = (putPtr + 1) % array.length;
      ++count;
      notEmpty.signal();
  }
  finally {
     mutex.release();
  }
}

我有三个线程 myThreadA、myThreadB、myThreadC 正在运行，它们调用相同的函数 commonActivity()触发函数myWorkReport() 例如

public void myWorkReport(){
    mutexMyWork.acquire();
    try{
         while(runMyWork){
             doWork();
             conditionMyWork.timedwait(sleepMyWork);
         }
    }
    finally{
       mutexMyWork.release()
    }    
}

public void commonActivity(){
    try{
        conditionMyWork.signal(); 
    }finally{
        //cleanup
    }   
}

public void myThreadA(){
    mutexA.acquire();
    try{
        while(runningA){    //runningA is a boolean variable, this is always true as long as application is running
            conditionA.timedwait(sleepA);
            commonActivity();
        }
    }
    finally{
        mutexA.release();
    }
}


public void myThreadB(){
    mutexB.acquire();
    try{
        while(runningB){    //runningB is a boolean variable, this is always true as long as application is running
            conditionB.timedwait(sleepB);
            commonActivity();
        }
    }
    finally{
        mutexB.release();
    }
}

public void myThreadC(){
    mutexC.acquire();
    try{
        while(runningC){    //runningC is a boolean variable, this is always true as long as application is running.
            conditionC.timedwait(sleepC);
            commonActivity();
        }
    }
    finally{
        mutexC.release();
    }
}

Q2. 使用 timedwait 是一种好的做法。我可以通过使用 sleep() 来达到同样的效果。如果使用 sleep() 调用不好，为什么？

Q3.有没有更好的方法来做上述事情？

Q4. 是否必须为每个 condition.timedwait(time); 设置 condition.signal()

Answer 1

Q1) 最好的资源可能是 JavaDoc对于条件类。条件变量是一种机制，允许您在允许您的方法继续之前测试特定条件是否成立。在您的示例中，有两个条件，notFull 和 notEmpty。

示例中显示的 put 方法等待 notFull 条件变为真，然后再尝试将元素添加到数组中，一旦插入完成，它就会向 notEmpty 发出信号code> 条件来唤醒阻塞等待从数组中删除元素的任何线程。

...does a condition variable necessarily have to be within the 'mutex.acquire()' and 'mutex.release()' block?

任何更改条件变量的调用都需要在同步区域内 - 这可以通过内置的 synchronized 关键字或 java.util 提供的同步器类之一.concurrent 包如Lock .如果您没有同步条件变量，则有两种可能的负面结果:

1. 错过的信号 - 这是一个线程检查条件并发现它不成立的地方，但在它阻止另一个线程进入之前，执行一些操作使条件变为真，然后向所有线程发出信号等待条件。不幸的是，第一个线程已经检查了条件，并且无论如何都会阻塞，即使它实际上可以继续。

2. 第二个问题是您可以让多个线程同时尝试修改共享状态的常见问题。在您的示例中，多个线程可能会同时调用 put()，然后所有线程都会检查条件并查看数组是否已满并尝试插入其中，从而覆盖数组中的元素.

Q2) 定时等待可用于调试目的，因为它们允许您在线程未通过信号唤醒的情况下记录信息。

使用 sleep() 代替定时等待不是一个好主意，因为如上所述，您需要在同步区域内调用 await() 方法，并且 sleep() 不会释放任何持有的锁，而 await() 会。这意味着任何 hibernate 线程仍将持有它们已获得的锁，从而导致其他线程不必要地阻塞。

Q4) 从技术上讲，如果您使用定时等待，则不需要调用 signal()，但是，这样做意味着所有等待都将直到超时结束才返回，至少可以说这是低效的。