接近一週沒更新《Java執行緒》專欄了，主要是這周工作上比較忙，生活上也比較忙，呵呵，進入正題，上一篇講述了併發包下的Lock，Lock可以更好的解決執行緒同步問題，使之更面向物件，並且ReadWriteLock在處理同步時更強大，那麼同樣，執行緒間僅僅互斥是不夠的，還需要通訊，本篇的內容是基於上篇之上，使用Lock如何處理執行緒通訊。

        那麼引入本篇的主角，Condition，Condition 將 Object 監視器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的物件，以便通過將這些物件與任意 Lock 實現組合使用，為每個物件提供多個等待 set （wait-set）。其中，Lock 替代了 synchronized 方法和語句的使用，Condition 替代了 Object 監視器方法的使用。下面將之前寫過的一個執行緒通訊的例子替換成用Condition實現(Java執行緒(三))，程式碼如下：

public class ThreadTest2 {
	public static void main(String[] args) {
		final Business business = new Business();
		new Thread(new Runnable() {
			@Override
			public void run() {
				threadExecute(business, "sub");
			}
		}).start();
		threadExecute(business, "main");
	}	
	public static void threadExecute(Business business, String threadType) {
		for(int i = 0; i < 100; i++) {
			try {
				if("main".equals(threadType)) {
					business.main(i);
				} else {
					business.sub(i);
				}
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
	}
}
class Business {
	private boolean bool = true;
	private Lock lock = new ReentrantLock();
	private Condition condition = lock.newCondition(); 
	public /*synchronized*/ void main(int loop) throws InterruptedException {
		lock.lock();
		try {
			while(bool) {				
				condition.await();//this.wait();
			}
			for(int i = 0; i < 100; i++) {
				System.out.println("main thread seq of " + i + ", loop of " + loop);
			}
			bool = true;
			condition.signal();//this.notify();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}	
	public /*synchronized*/ void sub(int loop) throws InterruptedException {
		lock.lock();
		try {
			while(!bool) {
				condition.await();//this.wait();
			}
			for(int i = 0; i < 10; i++) {
				System.out.println("sub thread seq of " + i + ", loop of " + loop);
			}
			bool = false;
			condition.signal();//this.notify();
		} finally {
			lock.unlock();
		}
	}
}
 

        在Condition中，用await()替換wait()，用signal()替換notify()，用signalAll()替換notifyAll()，傳統執行緒的通訊方式，Condition都可以實現，這裡注意，Condition是被繫結到Lock上的，要建立一個Lock的Condition必須用newCondition()方法。

        這樣看來，Condition和傳統的執行緒通訊沒什麼區別，Condition的強大之處在於它可以為多個執行緒間建立不同的Condition，下面引入API中的一段程式碼，加以說明。

class BoundedBuffer {
   final Lock lock = new ReentrantLock();//鎖物件
   final Condition notFull  = lock.newCondition();//寫執行緒條件 
   final Condition notEmpty = lock.newCondition();//讀執行緒條件 

   final Object[] items = new Object[100];//快取佇列
   int putptr/*寫索引*/, takeptr/*讀索引*/, count/*佇列中存在的資料個數*/;

   public void put(Object x) throws InterruptedException {
     lock.lock();
     try {
       while (count == items.length)//如果佇列滿了 
         notFull.await();//阻塞寫執行緒
       items[putptr] = x;//賦值 
       if (++putptr == items.length) putptr = 0;//如果寫索引寫到佇列的最後一個位置了，那麼置為0
       ++count;//個數++
       notEmpty.signal();//喚醒讀執行緒
     } finally {
       lock.unlock();
     }
   }

   public Object take() throws InterruptedException {
     lock.lock();
     try {
       while (count == 0)//如果佇列為空
         notEmpty.await();//阻塞讀執行緒
       Object x = items[takeptr];//取值 
       if (++takeptr == items.length) takeptr = 0;//如果讀索引讀到佇列的最後一個位置了，那麼置為0
       --count;//個數--
       notFull.signal();//喚醒寫執行緒
       return x;
     } finally {
       lock.unlock();
     }
   } 
 }
 

        這是一個處於多執行緒工作環境下的快取區，快取區提供了兩個方法，put和take，put是存資料，take是取資料，內部有個快取佇列，具體變數和方法說明見程式碼，這個快取區類實現的功能：有多個執行緒往裡面存資料和從裡面取資料，其快取佇列(先進先出後進後出)能快取的最大數值是100，多個執行緒間是互斥的，當快取佇列中儲存的值達到100時，將寫執行緒阻塞，並喚醒讀執行緒，當快取佇列中儲存的值為0時，將讀執行緒阻塞，並喚醒寫執行緒，這也是ArrayBlockingQueue的內部實現。下面分析一下程式碼的執行過程：

        1. 一個寫執行緒執行，呼叫put方法；

        2. 判斷count是否為100，顯然沒有100；

        3. 繼續執行，存入值；

        4. 判斷當前寫入的索引位置++後，是否和100相等，相等將寫入索引值變為0，並將count+1；

        5. 僅喚醒讀執行緒阻塞佇列中的一個；

        6. 一個讀執行緒執行，呼叫take方法；

        7. ……

        8. 僅喚醒寫執行緒阻塞佇列中的一個。

        這就是多個Condition的強大之處，假設快取佇列中已經存滿，那麼阻塞的肯定是寫執行緒，喚醒的肯定是讀執行緒，相反，阻塞的肯定是讀執行緒，喚醒的肯定是寫執行緒，那麼假設只有一個Condition會有什麼效果呢，快取佇列中已經存滿，這個Lock不知道喚醒的是讀執行緒還是寫執行緒了，如果喚醒的是讀執行緒，皆大歡喜，如果喚醒的是寫執行緒，那麼執行緒剛被喚醒，又被阻塞了，這時又去喚醒，這樣就浪費了很多時間。