java - 条件给出了每个对象有多个等待集的效果？

Question

我正在阅读 java.util.concurrent.locks.Condition 中的条件。

Condition factors out the Object monitor methods (wait, notify and notifyAll) >into distinct objects to give the effect of having multiple wait-sets per object, by combining them with the use of arbitrary Lock implementations.

有人能给我解释一下吗？

这与普通同步块(synchronized block)或方法相比有何优势？

Answer 1

一个锁可以关联多个条件。锁是一个“对象”，每个条件都是一个“等待集”。这允许独立条件共享临界区。例如，考虑有界生产者-消费者问题。解决它的一种方法是有一个保护队列的锁，以及两个独立的等待集:一个用于生产者，等待槽将项目放入队列中，另一个用于等待项目被拿走的消费者。使用普通的旧 synchronized 和 wait/notify API，我们能做的最好是沿着这些路线:

• 制作人:

  synchronized (lock) {
      while (queue.isFull()) {
          lock.wait();
      }
      queue.put(sth);
      lock.notify();
  }
  

• 消费者:

  synchronized (lock) {
      while (queue.isEmpty() {
          lock.wait();
      }
      product = queue.take();
      lock.notify();
  }
  

这有一个缺点，即在队列每次更改时都会唤醒生产者和消费者，即使它不可能允许给定的线程继续进行(例如，当其他消费者从队列)。使用 Lock/Condition API，我们可以实现将等待的消费者和生产者分开的解决方案，从而减少冗余的唤醒和检查:

Lock lock = new ReentrantLock();
Condition hasPlace = lock.newCondition();
Condition hasItems = lock.newCondition();

• 制作人:

  lock.lock();
  try {
      while (queue.isFull()) {
          hasPlace.await();
      }
      queue.put(sth);
      hasItems.signal();
  } finally {
      lock.unlock();
  }
  

• 消费者:

  lock.lock();
  try {
      while (queue.isEmpty()) {
          hasItems.await();
      }
      product = queue.take();
      hasPlace.signal();
  } finally {
      lock.unlock();
  }
  

这样，消费者等待生产者生产一些元素(hasItems 条件)，并在从队列中删除一个元素时通知生产者有一个空槽(hasPlace 条件)。这两种情况都与相同的临界区(锁)相关联，因此我们保留了通常的排除和等待时释放锁的保证，同时获得了分离等待队列的能力。