摘要：
在Java并发编程中，条件变量是用于线程间同步的一种机制。本文将深入探讨Java中条件变量的使用，特别是如何精准唤醒线程。我们将通过实例代码分析，展示如何使用`Object`类的`wait()`和`notify()`方法，以及`java.util.concurrent`包中的`ReentrantLock`和`Condition`接口来实现精准唤醒线程。
关键词：Java并发编程，条件变量，线程同步，wait/notify，ReentrantLock，Condition
一、
在多线程编程中，线程间的同步是确保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。
二、条件变量的基本原理
在Java中，条件变量通常与`Object`类的`wait()`和`notify()`方法一起使用。当一个线程调用`wait()`方法时，它会释放当前持有的锁，并进入等待状态。当其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`方法时，等待的线程可能会被唤醒。
三、使用wait/notify实现精准唤醒
以下是一个使用`wait()`和`notify()`方法实现精准唤醒线程的示例：
java
public class WaitNotifyExample {
private final Object lock = new Object();
private boolean ready = false;
public void condition() throws InterruptedException {
synchronized (lock) {
while (!ready) {
lock.wait();
}
// 条件满足，执行相关操作
System.out.println("Condition is true, executing task...");
}
}
public void signal() {
synchronized (lock) {
ready = true;
lock.notify();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
WaitNotifyExample example = new WaitNotifyExample();
Thread t1 = new Thread(example::condition);
Thread t2 = new Thread(example::signal);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}
在这个例子中，`condition()`方法中的线程会一直等待`ready`变量变为`true`。一旦`signal()`方法被调用，`ready`变量被设置为`true`，并且调用`notify()`方法唤醒等待的线程。
四、使用ReentrantLock和Condition实现精准唤醒
Java 5引入了`java.util.concurrent.locks.ReentrantLock`和`java.util.concurrent.locks.Condition`，它们提供了更灵活的条件变量实现。
以下是一个使用`ReentrantLock`和`Condition`实现精准唤醒线程的示例：
java
import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
public class LockConditionExample {
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
private final Condition condition = lock.newCondition();
private boolean ready = false;
public void condition() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (!ready) {
condition.await();
}
// 条件满足，执行相关操作
System.out.println("Condition is true, executing task...");
} finally {
lock.unlock();
}
}
public void signal() {
lock.lock();
try {
ready = true;
condition.signal();
} finally {
lock.unlock();
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
LockConditionExample example = new LockConditionExample();
Thread t1 = new Thread(example::condition);
Thread t2 = new Thread(example::signal);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
}
}
在这个例子中，`condition()`方法使用`lock()`和`unlock()`来获取和释放锁，使用`await()`和`signal()`来等待和唤醒线程。
五、总结
本文通过实例代码展示了在Java中使用条件变量实现精准唤醒线程的方法。我们讨论了使用`wait()`/`notify()`和`ReentrantLock`/`Condition`两种方式，并分析了它们的优缺点。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的方法来实现线程间的同步。
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