摘要：
在多线程编程中，条件变量是实现线程间同步的一种重要机制。Java中的条件变量通过Object类的wait()、notify()和notifyAll()方法实现。本文将深入解析Java条件变量的await/signal精准唤醒机制，并通过实际代码示例展示如何正确使用这些方法。
一、
在多线程编程中，线程间的同步是保证数据一致性和程序正确性的关键。条件变量是Java中实现线程同步的一种重要机制，它允许一个或多个线程在某个条件不满足时等待，直到其他线程改变条件并通知它们。本文将围绕Java条件变量的await/signal精准唤醒机制进行探讨。
二、条件变量概述
条件变量是Object类的一部分，它提供了wait()、notify()和notifyAll()三个方法。这些方法允许线程在特定条件下等待或唤醒其他线程。
1. wait()方法
当线程调用wait()方法时，它会释放当前持有的锁，并进入等待状态。线程将一直等待，直到其他线程调用notify()或notifyAll()方法。
2. notify()方法
notify()方法唤醒一个在此对象监视器上等待的单个线程。如果多个线程都在等待此对象，则任意选择一个线程唤醒。
3. notifyAll()方法
notifyAll()方法唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
三、await/signal精准唤醒机制
精准唤醒是指唤醒特定等待的线程，而不是随机唤醒。在Java中，notify()方法无法实现精准唤醒，因为它随机唤醒一个等待线程。为了实现精准唤醒，我们需要使用以下策略：
1. 使用notifyAll()方法唤醒所有等待线程，然后使用特定条件判断唤醒哪个线程。
2. 使用共享变量记录等待线程的状态，根据状态决定唤醒哪个线程。
四、代码实现
以下是一个使用条件变量实现精准唤醒的示例：
java
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class ConditionExample {
private final Lock lock = new ReentrantLock();
private final Condition condition = lock.newCondition();
private int count = 0;
public void awaitThread() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (count != 1) {
condition.await();
}
// 处理业务逻辑
System.out.println("Thread is woken up and count is: " + count);
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void signalThread() {
lock.lock();
try {
count = 1;
condition.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
ConditionExample example = new ConditionExample();
Thread thread = new Thread(example::awaitThread);
thread.start();
// 确保awaitThread线程先执行
Thread.sleep(1000);
example.signalThread();
}
}
在上面的代码中，我们定义了一个名为`ConditionExample`的类，它包含一个`awaitThread`方法用于等待，一个`signalThread`方法用于唤醒等待的线程。在`awaitThread`方法中，我们使用while循环和condition.await()方法实现等待。在`signalThread`方法中，我们设置共享变量`count`的值为1，并调用condition.signal()方法唤醒等待的线程。
五、总结
本文深入解析了Java条件变量的await/signal精准唤醒机制，并通过实际代码示例展示了如何实现精准唤醒。在实际应用中，正确使用条件变量可以有效地实现线程间的同步，提高程序的并发性能。
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