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Java 中 ReentrantLock Condition 怎么实现类似 Object 监视器

浅辰姑娘_9109

浅辰姑娘_9109

发布时间:2026-10-18 08:43:21

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来源于php中文网

原创

ReentrantLock配合Condition可替代Object的wait/notify,支持多等待队列、可中断与超时等待,且更安全灵活;核心映射为await/signal/signalAll对应wait/notify/notifyAll,需严格遵循加锁→while判断→await→操作→解锁流程,并用while防虚假唤醒。

java 中 reentrantlock condition 怎么实现类似 object 监视器

ReentrantLock 配合 Condition 可以实现和 Object 的 wait()/notify()/notifyAll() 类似的效果,但更灵活、更安全——它支持多个等待队列、可中断等待、超时等待,并且与锁解耦(不是绑定在对象头上的监视器)。

核心对应关系

理解它们的映射是关键:

  • Object.wait() → condition.await()
  • Object.notify() → condition.signal()
  • Object.notifyAll() → condition.signalAll()
  • synchronized(obj) → lock.lock() / lock.unlock()

基本使用模式(类比 synchronized + wait/notify)

必须严格遵循“先加锁 → 判断条件 → 不满足则 await → 满足则操作 → 解锁”流程,且 await() 必须在持有锁的前提下调用:

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Lock lock = new ReentrantLock();
Condition condition = lock.newCondition();

// 等待线程
lock.lock();
try {
    while (!conditionMet()) { // ⚠️ 一定要用 while,防止虚假唤醒
        condition.await();
    }
    // 执行业务逻辑
} finally {
    lock.unlock();
}

// 通知线程
lock.lock();
try {
    // 修改共享状态,使 conditionMet() 可能变为 true
    makeConditionTrue();
    condition.signal(); // 或 signalAll()
} finally {
    lock.unlock();
}

多条件分离:Object 做不到的增强能力

Object 监视器只有一个隐式等待队列,而一个 ReentrantLock 可创建多个独立 Condition 实例,实现精准唤醒:

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Lock lock = new ReentrantLock();
Condition notFull = lock.newCondition(); // 缓冲区未满
Condition notEmpty = lock.newCondition(); // 缓冲区非空

// 生产者:等 notFull
lock.lock();
try {
    while (isFull()) notFull.await();
    produce();
    notEmpty.signal(); // 唤醒消费者
} finally {
    lock.unlock();
}

// 消费者:等 notEmpty
lock.lock();
try {
    while (isEmpty()) notEmpty.await();
    consume();
    notFull.signal(); // 唤醒生产者
} finally {
    lock.unlock();
}

这种分工避免了 notifyAll() 带来的无效唤醒,提升性能和可控性。

注意关键细节

  • await() 会自动释放锁,并在被唤醒后重新竞争并获取锁才返回 —— 这和 wait() 行为一致
  • 必须用 while 循环检查条件,不能用 if:因可能被虚假唤醒(spurious wakeup)或被错误 signal
  • signal() 不保证立即唤醒,也不保证唤醒顺序(默认非公平),如需 FIFO 可用 new ReentrantLock(true)
  • await() 可响应中断:awaitInterruptibly();也可带超时:awaitNanos(timeout)、awaitUntil(deadline)

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