AQS 上一篇分析
接着上次分析,这次把ConditionObject 功能分析下
当我们使用BlockingQueue的时候,消费者端从队列里获取过元素发现为空,当前线程就会await。当生产者把数据put到Queue时候被阻塞的线程将被唤醒。这种情况下的线程排队等待和被选唤醒就是由ConditionObject这个类来管理的
我们先来看下ArrayBlockingQueue的源码:
//消费者获取数据
public E take() throws InterruptedException {
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == 0)
notEmpty.await();
return dequeue();
} finally {
lock.unlock();
}
}
//生产者放数据
public void put(E e) throws InterruptedException {
checkNotNull(e);
final ReentrantLock lock = this.lock;
lock.lockInterruptibly();
try {
while (count == items.length)
notFull.await();
enqueue(e);
} finally {
lock.unlock();
}
}
//唤醒等待的线程
private void enqueue(E x) {
final Object[] items = this.items;
items[putIndex] = x;
if (++putIndex == items.length)
putIndex = 0;
count++;
notEmpty.signal();
}
这里要注意下,notEmptyCondition或是NotfullCondition都是和一个Lock实例关联的(由某个锁创建出来的对象)。当线程被唤醒时也不是直接去执行,因为他需要先获取到关联的锁才可以去执行。这种转换我们称为条件等待队列(等待条件满足唤醒)转 同步等待锁队列(获取锁排队)。
public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
Node node = addConditionWaiter();
int savedState = fullyRelease(node);
int interruptMode = 0;
while (!isOnSyncQueue(node)) {
LockSupport.park(this);
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
break;
}
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}
1.调用addConditionWaiter方法,增加条件链表节点。这个节点和之前说的Node一样,也是把当前线程封装,关联节点关系,一会儿我们进去详细看下。
2.调用fullyRelease方法,把当前线程的锁释放掉。避免其他线程获取不到锁。
3.判断是否在同步等待的队列中(获取锁的等待队列),如果不在调用LockSupport.park当前线程进入阻塞。
4.在循环里判断是线程是否被中断。如果中断,修改节点的状态,方便后面清理节点。
5.如果在同步等待队列中,就会执行acquireQueue方法尝试获取锁(之前分析的流程)。
6.如果线程等待过程中被打断,向上抛出异常。
看下addConditionWaiter方法:
private Node addConditionWaiter() {
Node t = lastWaiter;
// If lastWaiter is cancelled, clean out.
if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {
unlinkCancelledWaiters();
t = lastWaiter;
}
Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);
if (t == null)
firstWaiter = node;
else
t.nextWaiter = node;
lastWaiter = node;
return node;
}
这块代码比较简单,就是把线程封装成条件节点,加入到条件队列。注意这里是用nextWaiter字段委托单向链表的,并没有用next,next是关联同步队列链表节点的。
fullyRelease 释放锁方法:
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;
}
}
其他方法不在这里一 一列了,有兴趣的可以自己看下。
我们看下唤醒:
public final void signal() {
if (!isHeldExclusively())
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstWaiter;
if (first != null)
doSignal(first);
}
1.isheldExclusively是判断当前线程是否是持有线的线程。
2.从第一个节点唤醒。
private void doSignal(Node first) {
do {
if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
lastWaiter = null;
first.nextWaiter = null;
} while (!transferForSignal(first) &&
(first = firstWaiter) != null);
}
调用transferForSignal方法,如果返回false说明first节点唤醒失败,则尝试唤醒链表的下一个节点。
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;
if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))
LockSupport.unpark(node.thread);
return true;
}
1.调用enq方法把当前要唤醒的节点加入到同步队列中(竞争锁的队列)。注意,返回的p是当前节点的上一个节点。
2.判断上一个节点的状态是取消直接唤醒当前线程,或修改waitStatus为signal失败也直接唤醒线程。都不成立就代表唤醒成功,会结束上一步的while.完成队列的转换操作。
注意:这里读者要思考下,如果在这里直接唤醒了node线程他的执行位置在哪。如果没唤醒,下次被唤醒是在哪个地方。这样能才能深刻了解两个队列的交换关系。