J.U.C:Condition

Condition源码分析

  调用 Condition,需要获得 Lock 锁,所以意味着会存在一个 AQS 同步队列,先来看 Condition.await 方法。

  调用 Condition 的 await()方法(或者以 await 开头的方法),会使当前线程进入等待队列并释放锁,同时线程状态变为等待状态。当从 await()方法返回时,当前线程一定获取了 Condition 相关联的锁:

        public final void await() throws InterruptedException {
            if (Thread.interrupted())
                throw new InterruptedException();
            //创建一个新的节点,节点状态为 condition,采用的数据结构仍然是链表
            Node node = addConditionWaiter();
            //释放当前的锁,得到锁的状态,并唤醒 AQS 队列中的一个线程
            int savedState = fullyRelease(node);
            int interruptMode = 0;
            //如果当前节点没有在同步队列上,即还没有被 signal,则将当前线程阻塞
            while (!isOnSyncQueue(node)) {{//判断这个节点是否在 AQS 队列上,第一次判断的是 false,因为前面已经释放锁了
                 // 第一次总是 park 自己,开始阻塞等待
                LockSupport.park(this);
                // 线程判断自己在等待过程中是否被中断了,如果没有中断,则再次循环,会在 isOnSyncQueue 中判断自己是否在队列上.
                // isOnSyncQueue 判断当前 node 状态,如果是 CONDITION 状态,或者不在队列上了,就继续阻塞.
                // isOnSyncQueue 判断当前 node 还在队列上且不是 CONDITION 状态了,就结束循环和阻塞
                if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
                    break;
            }
            // 当这个线程醒来,会尝试拿锁, 当 acquireQueued 返回 false 就是拿到锁了.
            // interruptMode != THROW_IE -> 表示这个线程没有成功将 node 入队,但 signal 执行了 enq 方法让其入队了.
            // 将这个变量设置成 REINTERRUPT
            if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
                interruptMode = REINTERRUPT;
            // 如果 node 的下一个等待者不是 null, 则进行清理,清理 Condition 队列上的节点.
            // 如果是 null ,就没有什么好清理的了.
            if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
                unlinkCancelledWaiters();
            // 如果线程被中断了,需要抛出异常.或者什么都不做
            if (interruptMode != 0)
                reportInterruptAfterWait(interruptMode);
        }

Condition.signal

  Condition 的 signal()方法,将会唤醒在等待队列中等待时间最长的节点(首节点),在唤醒节点之前,会将节点移到同步队列中。

        public final void signal() {
             //先判断当前线程是否获得了锁
            if (!isHeldExclusively())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            Node first = firstWaiter;
            // 拿到 Condition 队列上第一个节点
            if (first != null)
                doSignal(first);
        }

Condition.doSignal

        private void doSignal(Node first) {
            do {
                // 如果第一个节点的下一个节点是 null, 那么, 最后一个节点也是 null.
                if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
                    // 将 next 节点设置成 null
                    lastWaiter = null;
                first.nextWaiter = null;
            } while (!transferForSignal(first) &&
                     (first = firstWaiter) != null);
        }
    final boolean transferForSignal(Node node) {
        /*
         * If cannot change waitStatus, the node has been cancelled.
         */
        if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
            return false;

        /*
         * Splice onto queue and try to set waitStatus of predecessor to
         * indicate that thread is (probably) waiting. If cancelled or
         * attempt to set waitStatus fails, wake up to resync (in which
         * case the waitStatus can be transiently and harmlessly wrong).
         */
        Node p = enq(node);
        int ws = p.waitStatus;
        // 如果上一个节点的状态被取消了, 或者尝试设置上一个节点的状态为 SIGNAL失败了(SIGNAL 表示: 他的 next 节点需要停止阻塞), 
        if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
            // 唤醒输入节点上的线程.
            LockSupport.unpark(node.thread);
        return true;
    }

AQS.transferForSignal

  是 CAS 修改了节点状态,如果成功,就将这个节点放到 AQS 队列中,
然后唤醒这个节点上的线程。此时,那个节点就会在 await 方法中苏醒。

Condition 总结
  是阻塞:await()方法中,在线程释放锁资源之后,如果节点不在 AQS 等待队列,则阻塞当前线程,如果在等待队列,则自旋等待尝试获取锁。
  是释放:signal()后,节点会从 condition 队列移动到 AQS 等待队列,则进入正常锁的获取流程。

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