java并发之Condtion在生产者消费者中的应用

public class Depot {

private int depotSize; //仓库大小

private Lock lock; //独占锁

public Depot(){

depotSize = 0;

lock = new ReentrantLock();

}

/**

* 商品入库

* @param value

*/

public void put(int value){

try {

lock.lock();

depotSize += value;

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " put " + value +" ----> the depotSize: " + depotSize);

} finally{

lock.unlock();

}

}

/**

* 商品出库

* @param value

*/

public void get(int value){

try {

lock.lock();

depotSize -= value;

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get " + value +" ----> the depotSize: " + depotSize);

} finally{

lock.unlock();

}

}

}

生产者，生产商品，往仓库里面添加商品：

[java] view
plain copy

print?

public class Producer {

private Depot depot;

public Producer(Depot depot){

this.depot = depot;

}

public void produce(final int value){

new Thread(){

public void run(){

depot.put(value);

}

}.start();

}

}

消费者，消费商品，从仓库里面取出商品：

[java] view
plain copy

print?

public class Customer {

private Depot depot;

public Customer(Depot depot){

this.depot = depot;

}

public void consume(final int value){

new Thread(){

public void run(){

depot.get(value);

}

}.start();

}

}

测试类：

[java] view
plain copy

print?

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Depot depot = new Depot();

Producer producer = new Producer(depot);

Customer customer = new Customer(depot);

producer.produce(10);

customer.consume(5);

producer.produce(20);

producer.produce(5);

customer.consume(35);

}

}

运行结果：

[java] view
plain copy

print?

Thread-0 put 10 ----> the depotSize: 10

Thread-1 get 5 ----> the depotSize: 5

Thread-2 put 20 ----> the depotSize: 25

Thread-3 put 5 ----> the depotSize: 30

Thread-4 get 35 ----> the depotSize: -5

程序的运行结果是没有错误的，先put10、然后get5、put20、put5、get35。程序运行结果非常正确，但是在现实生活中，这个实例存在两处错误：

第一：仓库的容量是有限的，我们不可能无限制的往仓库里面添加商品。

第二：仓库的容量是不可能为负数的，但是最后的结果为-5，与现实存在冲突。

针对于上面两处错误，怎么解决？这就轮到Condition大显神通了。

Condition

通过前面几篇博客我们知道Lock提供了比synchronized更加强大、灵活的锁机制，它从某种程度上来说替代了synchronized方式的使用。Condition从字面上面理解就是条件。对于线程而言它为线程提供了一个含义，以便在某种状态（条件Condition）可能为true的另一个线程通知它之前，一直挂起该线程。

对于Condition，JDK API中是这样解释的：

Condition 将 Object 监视器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用，为每个对象提供多个等待 set（wait-set）。其中，Lock 替代了 synchronized 方法和语句的使用，Condition 替代了 Object 监视器方法的使用。

条件（也称为条件队列 或条件变量）为线程提供了一个含义，以便在某个状态条件现在可能为 true 的另一个线程通知它之前，一直挂起该线程（即让其“等待”）。因为访问此共享状态信息发生在不同的线程中，所以它必须受保护，因此要将某种形式的锁与该条件相关联。等待提供一个条件的主要属性是：以原子方式 释放相关的锁，并挂起当前线程，就像 Object.wait 做的那样。

Condition 实例实质上被绑定到一个锁上。要为特定 Lock 实例获得 Condition 实例，请使用其newCondition() 方法。下面我们通过Condition来解决上面的问题：这里只改仓库Depot的代码：

[html] view
plain copy

print?

public class Depot {

private int depotSize; //仓库大小

private Lock lock; //独占锁

private int capaity; //仓库容量

private Condition fullCondition;

private Condition emptyCondition;

public Depot(){

this.depotSize = 0;

this.lock = new ReentrantLock();

this.capaity = 15;

this.fullCondition = lock.newCondition();

this.emptyCondition = lock.newCondition();

}

/**

* 商品入库

* @param value

*/

public void put(int value){

lock.lock();

try {

int left = value;

while(left > 0){

//库存已满时，“生产者”等待“消费者”消费

while(depotSize >= capaity){

fullCondition.await();

}

//获取实际入库数量：预计库存（仓库现有库存 + 生产数量） > 仓库容量 ? 仓库容量 - 仓库现有库存 : 生产数量

// depotSize left capaity capaity - depotSize left

int inc = depotSize + left > capaity ? capaity - depotSize : left;

depotSize += inc;

left -= inc;

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----要入库数量: " + value +";;实际入库数量：" + inc + ";;仓库货物数量：" + depotSize + ";;没有入库数量：" + left);

//通知消费者可以消费了

emptyCondition.signal();

}

} catch (InterruptedException e) {

} finally{

lock.unlock();

}

}

/**

* 商品出库

* @param value

*/

public void get(int value){

lock.lock();

try {

int left = value;

while(left > 0){

//仓库已空，“消费者”等待“生产者”生产货物

while(depotSize <= 0){

emptyCondition.await();

}

//实际消费 仓库库存数量 < 要消费的数量 ? 仓库库存数量 : 要消费的数量

int dec = depotSize < left ? depotSize : left;

depotSize -= dec;

left -= dec;

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "----要消费的数量：" + value +";;实际消费的数量: " + dec + ";;仓库现存数量：" + depotSize + ";;有多少件商品没有消费：" + left);

//通知生产者可以生产了

fullCondition.signal();

}

} catch (InterruptedException e) {

e.printStackTrace();

} finally{

lock.unlock();

}

}

}

test:

[java] view
plain copy

print?

public class Test {

public static void main(String[] args) {

Depot depot = new Depot();

Producer producer = new Producer(depot);

Customer customer = new Customer(depot);

producer.produce(10);

customer.consume(5);

producer.produce(15);

customer.consume(10);

customer.consume(15);

producer.produce(10);

}

}

运行结果：

[java] view
plain copy

print?

Thread-0----要入库数量: 10;;实际入库数量：10;;仓库货物数量：10;;没有入库数量：0

Thread-1----要消费的数量：5;;实际消费的数量: 5;;仓库现存数量：5;;有多少件商品没有消费：0

Thread-4----要消费的数量：15;;实际消费的数量: 5;;仓库现存数量：0;;有多少件商品没有消费：10

Thread-2----要入库数量: 15;;实际入库数量：15;;仓库货物数量：15;;没有入库数量：0

Thread-4----要消费的数量：15;;实际消费的数量: 10;;仓库现存数量：5;;有多少件商品没有消费：0

Thread-5----要入库数量: 10;;实际入库数量：10;;仓库货物数量：15;;没有入库数量：0

Thread-3----要消费的数量：10;;实际消费的数量: 10;;仓库现存数量：5;;有多少件商品没有消费：0

在Condition中，用await()替换wait()，用signal()替换 notify()，用signalAll()替换notifyAll()，对于我们以前使用传统的Object方法，Condition都能够给予实现。

转载：http://blog.csdn.net/chenssy/article/details/48242735