condition在java中确实可以看作是lock锁的增强版，它通过await()和signal()/signalall()提供更细粒度的线程同步机制。1. await()用于线程等待并释放锁；2. signal()唤醒一个等待线程，signalall()唤醒所有等待线程。与wait()/notify()相比，condition必须显式绑定到lock，支持多个等待队列，从而实现更灵活的控制。例如，在生产者-消费者模型中使用notfull和notempty两个condition分别管理缓冲区状态。使用condition时应在循环中检查条件以防止虚假唤醒或条件变化导致的错误。选择signal()还是signalall()取决于是否需要唤醒单个或多个线程，signalall()通常更安全。当需要更精细的线程控制或多等待队列时应使用condition，简单场景可继续使用wait()/notify()。
Condition在Java中可以看作是Lock锁的增强版，它允许线程在满足特定条件时挂起（等待），并在其他线程改变条件后被唤醒。这提供了一种比wait()/notify()更细粒度的线程同步机制。
解决方案
Condition接口的核心在于await()（等待）和signal()/signalAll()（通知）。await()类似于Object.wait()，它释放锁并让线程进入等待状态，直到被signal()或signalAll()唤醒。signal()唤醒一个等待的线程，signalAll()唤醒所有等待的线程。
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下面是一个简单的例子，展示了如何使用Condition实现生产者-消费者模型：
import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ProducerConsumer {
private final Queue buffer = new LinkedList<>();
private final int maxSize = 10;
private final Lock lock = new ReentrantLock();
private final Condition notFull = lock.newCondition();
private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
public void produce(int value) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (buffer.size() == maxSize) {
notFull.await(); // 缓冲区已满，等待消费者消费
}
buffer.offer(value);
System.out.println("Produced: " + value);
notEmpty.signalAll(); // 通知消费者可以消费
} finally {
lock.unlock();
}
}
public int consume() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (buffer.isEmpty()) {
notEmpty.await(); // 缓冲区为空，等待生产者生产
}
int value = buffer.poll();
System.out.println("Consumed: " + value);
notFull.signalAll(); // 通知生产者可以生产
return value;
} finally {
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) {
ProducerConsumer pc = new ProducerConsumer();
// 生产者线程
new Thread(() -> {
try {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
pc.produce(i);
Thread.sleep((long) (Math.random() * 100)); // 模拟生产时间
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}).start();
// 消费者线程
new Thread(() -> {
try {
for (int i = 0; i < 20; i++) {
pc.consume();
Thread.sleep((long) (Math.random() * 150)); // 模拟消费时间
}
} catch (InterruptedException e) {
Thread.currentThread().interrupt();
}
}).start();
}
} Condition和wait()/notify()的区别是什么？ 什么时候应该使用Condition？
wait()/notify()是Java内置的对象监视器机制的一部分，每个对象都关联一个监视器锁。Condition则必须与Lock一起使用，提供更灵活的线程同步控制。
-
锁的绑定:
wait()/notify()隐式地与对象的内置锁绑定，而Condition需要显式地与Lock关联。 -
多个等待队列: 一个对象只有一个等待队列用于
wait()，而一个Lock可以创建多个Condition对象，每个Condition对象都有自己的等待队列。这允许更细粒度的线程调度和唤醒。比如，在上面的生产者-消费者模型中，我们使用notFull和notEmpty两个Condition，分别对应缓冲区满和缓冲区空两种等待状态。 -
灵活性:
Condition提供了更丰富的API，例如awaitUninterruptibly()（不可中断的等待）、awaitNanos()（带超时时间的等待）等。
当需要更精细的线程控制，或者需要多个等待队列时，应该使用Condition。如果简单的同步需求，wait()/notify()可能就足够了。选择哪个取决于具体场景的复杂程度。
使用Condition时，为什么需要在循环中检查条件？
即使线程被signal()或signalAll()唤醒，也可能出现“虚假唤醒”（spurious wakeup），即线程在没有被通知的情况下被唤醒。此外，即使线程确实是被通知唤醒的，在它重新获得锁并继续执行之前，其他线程可能已经改变了条件。
因此，必须在循环中检查条件，确保线程在满足条件时才继续执行。在上面的例子中，while (buffer.size() == maxSize)和while (buffer.isEmpty())就是这样的循环。如果没有这些循环，可能会出现缓冲区溢出或从空缓冲区消费的情况。
Condition的signal()和signalAll()有什么区别？ 应该选择哪个？
signal()唤醒一个等待在Condition上的线程，具体唤醒哪个线程取决于JVM的实现。signalAll()唤醒所有等待在Condition上的线程。
选择哪个取决于具体的需求。如果只需要唤醒一个线程来处理任务，并且知道只有一个线程可以处理，那么signal()更高效。如果多个线程都可以处理任务，或者不确定哪个线程最适合处理，那么signalAll()更安全。
在生产者-消费者模型中，使用signalAll()更安全，因为生产者可能需要唤醒多个消费者（如果缓冲区中有多个元素），而消费者可能需要唤醒多个生产者（如果缓冲区未满）。即使某个线程被唤醒后发现条件不满足，它也可以重新进入等待状态。
