ConditionObject源码阅读

前言

本来准备做AbstractQueuedSynchronizer源码阅读的,几千行看着太累了,看了几篇大神的文章后才基本搞懂,附在这里,阅读本文前请先看懂AQS

• AbstractQueuedSynchronizer的介绍和原理分析

• Java并发包源码学习之AQS框架（四）AbstractQueuedSynchronizer源码分析

Condition接口

ConditionObeject实现Condition接口,一般看一个类实现的接口可以看出它的目的,其实也是熟悉API.
Condition的目的主要是替代Object的wait,notify,notifyAll方法的,它是基于Lock实现的.(而Lock是来替代synchronized方法).

API

public interface Condition {

     /** 
      * 暂停此线程直至一下四种情况发生
      * 1.此Condition被signal()
      * 2.此Condition被signalAll()
      * 3.Thread.interrupt()
      * 4.伪wakeup
      * 以上情况.在能恢复方法执行时,当前线程必须要能获得锁
      */
    void await() throws InterruptedException;

 
    //跟上面类似,不过不响应中断
    void awaitUninterruptibly();

    //带超时时间的await()
    long awaitNanos(long nanosTimeout) throws InterruptedException;

    //带超时时间的await()
    boolean await(long time, TimeUnit unit) throws InterruptedException;
    
    //带deadline的await()
    boolean awaitUntil(Date deadline) throws InterruptedException;

    //唤醒某个等待在此condition的线程
    void signal();
  
    //唤醒所有等待在此condition的所有线程
    void signalAll();
}

AQS中的ConditionObject

此类的构造方法没有参数,所以不用讲
整体讲下这个ConditionObject的实现,其实其维护两个队列,

• Condition队列,表示等待的队列,其waitStatus=Node.Condition,由firstWaiter和lastWaiter两个属性操控.

• Sync队列,表示可以竞争锁的队列,这个跟AQS一致,waitStatus=0;

• await()方法呢就是把当前线程创建一个Node加入Condition队列,接着就一致循环查其在不在Sync队列,如果当前节点在Sync队列里了,就可以竞争锁,恢复运行了.

• signal()方法就是把某个节点的nextWaiter设为null,再把其从Condition队列转到Sync队列.
  具体细节看下面源码及注释:

await()方法

  /**
   * 暂停此线程,直至许可满足
   * 只看没有中断和超时的await方法,其它处理中断和超时的逻辑不care   
   */
  public final void awaitUninterruptibly() {
    
            Node node = addConditionWaiter();
            //释放当前线程的锁
            int savedState = fullyRelease(node);
            boolean interrupted = false;
            //看自己在不在等待队列,在
            while (!isOnSyncQueue(node)) {
                //为了线程调度,禁用当前的线程,直到许可可用
                LockSupport.park(this);
                if (Thread.interrupted())
                    interrupted = true;
            }
            //获取刚才释放的锁,参考AQS中acquire的讲解吧
            if (acquireQueued(node, savedState) || interrupted)
                selfInterrupt();
        }
        
  /**
   * 添加一个等待Node到队列中   
   */
  private Node addConditionWaiter() {
            Node t = lastWaiter;
            // 如果尾节点被取消了,清理掉
            if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {
                unlinkCancelledWaiters();
                t = lastWaiter;
            }
            // 新建一个Condition状态的节点,并将其加在尾部
            Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);
            if (t == null)
                firstWaiter = node;
            else
                t.nextWaiter = node;
            lastWaiter = node;
            return node;
        }
        
  /**
   * 释放当前的state,最终还是调用tryRelease方法
   */
  final int fullyRelease(Node node) {
        boolean failed = true;
        try {
            int savedState = getState();
            if (release(savedState)) {
                failed = false;
                return savedState;
            } else {
                throw new IllegalMonitorStateException();
            }
        } finally {
            if (failed)
                node.waitStatus = Node.CANCELLED;
        }
    }
    
  /**
   * 是否还需要等待
   */
  final boolean isOnSyncQueue(Node node) {
        //如果状态为Node.CONDITION,即还在Condition队列中,还得再循环中等待
        //如果其waitStatus不为Node.CONDITION,其前置节点,即Sync的前置节点为null,为啥也继续等着呢???谁来解答我的疑问
        if (node.waitStatus == Node.CONDITION || node.prev == null)
            return false;
        //如果状态不为Node.CONDITION,即不在Condition队列了,有前置节点也有后置节点,那么其一定在Sync队列
        if (node.next != null) 
            return true;
        /*
         * 其前置节点为非null,但是也不在Sync也是可能的,因为CAS将其加入队列失败.所以我们需要从尾部开始遍历确保其在队列
         */
        return findNodeFromTail(node);
    }
    /
    
    /**
     * 从尾部查找node节点
     */
    private boolean findNodeFromTail(Node node) {
        Node t = tail;
        for (;;) {
            if (t == node)
                return true;
            if (t == null)
                return false;
            t = t.prev;
        }
    }

signal()

/**
 * 释放信号
 */
 public final void signal() {
            //如果不是排它模式，则抛出IllegalMonitorStateException异常
            if (!isHeldExclusively())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            //将等待队列的第一个节点出队列，并将其加入AQS的锁队列
            Node first = firstWaiter;
            if (first != null)
                doSignal(first);
 }
 
/**
 * 真正的释放信号
 */
private void doSignal(Node first) {
            do {
                //讲first的nextWaiter设为null
                if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
                    lastWaiter = null;
                first.nextWaiter = null;
            }
            // 如果转换队列不成功且等待队列不为null,继续do
            while (!transferForSignal(first) &&
                     (first = firstWaiter) != null);
}

/**
 * 将一个节点从condition队列转换到Sync队列
 */
final boolean transferForSignal(Node node) {
        //所谓的Condition队列和Sync队列就在于waitStatus值
        if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
            return false;
        Node p = enq(node);
        int ws = p.waitStatus;
        if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
            LockSupport.unpark(node.thread);
        return true;
}

/**
 * 唤醒所有等待在此condition的所有线程
 */
public final void signalAll() {
            if (!isHeldExclusively())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            Node first = firstWaiter;
            if (first != null)
                doSignalAll(first);
}

/**
 * 遍历所有节点,使其加入到Sync队列
 */
private void doSignalAll(Node first) {
            lastWaiter = firstWaiter = null;
            do {
                Node next = first.nextWaiter;
                first.nextWaiter = null;
                transferForSignal(first);
                first = next;
            } while (first != null);
    }

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