AQS的ConditionObject源码详解

Condition接口见Condition接口详解

ConditionObject定义
  1. 定义为AQS的public内部类,方便获取FIFO同步队列,并将此类对象对外暴露.
  2. ** 条件等待队列是单向队列**:需要注意的是和AQS的FIFO的head相比,此首节点并没有head节点信息传播通知的功能,而且首节点是第一个阻塞的线程节点。
1- await方法
  1. await

步骤:

  1. 将节点加入条件等待队列中
  2. 释放同步状态
  3. 死循环阻塞,直到被通知或者被中断:1) 当被通知唤醒时还得判断一下当前节点是否已经转移到AQS同步队列当中(其实主动通知的线程会确保其后继等待节点转移到同步队列中,所以被通知后在下一次循环条件为false,继续后续流程);2) 当被中断唤醒时需要确保节点被转移到同步队列中,然后根据中断发生在被通知前后位置设置中断模式,并跳出循环。
  4. 关于中断模式: 1) 当在被通知前被中断则将中断模式设置为THROW_IE; 2) 当在被通知后则将中断模式设置为REINTERRUPT(因为acquireQueued不会响应中断)。
  5. 死循环获取同步状态,并在同步状态获取成功或者取消获取时设置中断模式:如果在被通知之后获取锁过程中发生中断则将中断模式设置为REINTERRUPT。
  6. 删除取消的后继等待节点。
  7. 根据中断模式抛出异常。

注意:被中断的线程跳出while循环后,会调用acquireQueued方法自旋获取锁,尝试获取同步状态,而不是立即响应中断抛出中断异常。在最后根据中断模式来决定是否抛出异常。

  1. addConditionWaiter

调用await方法释放锁并将线程添加到条件等待队列中并没有采用死循环CAS设置(对比AQS.enq方法),因为Condition对象只能用于独占模式,而且在调用await之前会显示的获取独占锁,否则会抛出非法监视器状态异常。

  1. fullyRelease

等待的线程,是已经获取到锁的线程,当线程调用wait方法时会首先释放锁,然后再阻塞自自身。** 当没有显示的获取锁,直接调用await方法,会在这个方法抛出非法监视器异常的错误 **。

  1. isOnSyncQueue
  • 第一个if语句:不管是因为中断还是被通知(详见transferAfterCancelledWait()和transferForSignal()方法)转移到AQS同步队列的节点状态为都会设置为初始状态(值为0),所以当发现node.waitStatus == Node.CONDITION为真时,说明还没有转移到同步队列中,返回false,在下一次while循环中判断是否转移成功。
  • 第二个if语句进行判断,当节点是AQS同步队列的中间节点时(在同步队列中含有next节点)则返回true;
  • 当节点为尾节点时,在return语句里 ,从后到前遍历,如果存在则返回true,否则返回false。
  1. findNodeFromTail
  1. checkInterruptWhileWaiting

当发生中断,则确保中断的线程加入同步队列中,并根据transferAfterCancelledWait的返回值来设置中断模式。

  1. reportInterruptAfterWait

如果中断模式为THROW_IE则抛出中断异常

  1. unlinkCancelledWaiters
  1. transferAfterCancelledWait

确保取消的节点加入同步队列中,如果中断或者超时发生在通知之前则将状态设置为0并返回true,否则返回false。

2- awaitUninterruptibly方法
3- awaitNanos方法
4- awaitUntil方法
5- await(long time, TimeUnit unit)方法
6- signal方法




每一个被通知的节点状态由CONDITION设置为0,并随后确保被通知的节点在加入到同步队列后能被前继节点通知到(SIGNAL或者直接唤醒)。

7- signalAll方法

查询操作

8- isOwnedBy方法
9- hasWaiters方法
10- getWaitQueueLength方法
11- getWaitingThreads方法
总结
  1. 每一个创建的ConditionObject都维持这各自的一个单向的等待队列,但是每个ConditionObject都共享一个AQS的FIFO同步队列,当调用await方法时释放锁并进入阻塞状态,调用signal方法将条件等待队列中的首节点线程移动到AQS同步队列中并将其前继节点设置为SIGNAL或者直接唤醒线程使得被通知的线程能去获取锁。
  2. 调用await方法释放锁并将线程添加到条件等待队列中并没有采用死循环CAS设置(参考AQS.enq方法),因为Condition对象只能用于独占模式,而且在调用await之前会显示的获取独占锁,否则会抛出非法监视器状态异常。
  3. 调用signal方法将转移等待节点,也不需要CAS来保证,因为signal会确保调用者caller是获取独占锁的线程(通过isHeldExclusively方法来判断,如果为false会抛出非法监视器状态的异常)。
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