ReentrantLock结合Condition可实现精确线程控制，通过newCondition()创建条件变量，使用await()和signal()替代wait/notify，支持多等待条件，如生产者-消费者模型中notFull与notEmpty分别控制缓冲区满空状态，需在锁内用while循环检查条件，避免虚假唤醒，确保唤醒针对性，防止死锁，提升并发性能。
在Java中，ReentrantLock 提供了比synchronized更灵活的锁机制，结合 Condition 可以实现精确的线程等待与唤醒控制。这种组合特别适用于需要多个等待条件或复杂并发协调的场景。
理解Condition的作用
每个Condition实例都与一个Reentrant7Lock绑定，用于替代Object的wait()、notify()和notifyAll()方法。它允许线程在某个条件不满足时挂起，并在其他线程改变状态后被唤醒。
使用Condition的关键步骤：
- 通过lock.newCondition()创建Condition对象
- 在临界区中检查业务条件
- 条件不满足时调用condition.await()
- 修改状态后调用condition.signal()或signalAll()
实现生产者-消费者模型示例
以下是一个基于ReentrantLock和Condition的简单生产者-消费者实现：
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import java.util.LinkedList;
import java.util.concurrent.locks.*;
public class BoundedBuffer {
private final LinkedList<String> buffer = new LinkedList<>();
private final int capacity;
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private final Condition notFull = lock.newCondition();
private final Condition notEmpty = lock.newCondition();
public BoundedBuffer(int capacity) {
this.capacity = capacity;
}
public void put(String item) throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (buffer.size() == capacity) {
notFull.await(); // 等待缓冲区有空位
}
buffer.add(item);
notEmpty.signal(); // 通知消费者可以取数据
} finally {
lock.unlock();
}
}
public String take() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (buffer.isEmpty()) {
notEmpty.await(); // 等待缓冲区非空
}
String item = buffer.removeFirst();
notFull.signal(); // 通知生产者可以放入数据
return item;
} finally {
lock.unlock();
}
}
}
这个例子中使用了两个Condition：notFull控制生产者，notEmpty控制消费者。相比单一notify，Condition能精准唤醒特定类型的等待线程，避免无效唤醒。
使用Condition的注意事项
正确使用Condition需要关注几个关键点：
- 必须在lock()和unlock()之间调用await()、signal()等方法
- 使用while循环而非if判断等待条件，防止虚假唤醒
- 每次只唤醒必要的线程，减少竞争开销
- 考虑使用signalAll()广播所有等待者，但可能带来性能损耗
- 避免死锁，确保所有路径都能释放锁
基本上就这些。ReentrantLock配合Condition提供了强大的并发控制能力，适合构建高性能、高响应性的线程安全组件。关键是理解条件变量的语义，并严格遵循加锁-检查-等待/执行-通知的模式。
