什么是Java中的条件变量？

Question

Q1。 Java中的condVar是什么？如果我看到下面的代码，条件变量是否一定必须在“ mutex.acquire（） ”和“
mutex.release（） ”块内？

public void put(Object x) throws InterruptedException {
   mutex.acquire();
   try {
      while (count == array.length)
      notFull.await();
      array[putPtr] = x;
      putPtr = (putPtr + 1) % array.length;
      ++count;
      notEmpty.signal();
  }
  finally {
     mutex.release();
  }
}

我有三个正在运行的线程 myThreadA ， myThreadB 和 myThreadC ，它们调用相同的函数
commonActivity（） 来触发函数 myWorkReport（）， 例如

public void myWorkReport(){
    mutexMyWork.acquire();
    try{
         while(runMyWork){
             doWork();
             conditionMyWork.timedwait(sleepMyWork);
         }
    }
    finally{
       mutexMyWork.release()
    }    
}

public void commonActivity(){
    try{
        conditionMyWork.signal(); 
    }finally{
        //cleanup
    }   
}

public void myThreadA(){
    mutexA.acquire();
    try{
        while(runningA){    //runningA is a boolean variable, this is always true as long as application is running
            conditionA.timedwait(sleepA);
            commonActivity();
        }
    }
    finally{
        mutexA.release();
    }
}


public void myThreadB(){
    mutexB.acquire();
    try{
        while(runningB){    //runningB is a boolean variable, this is always true as long as application is running
            conditionB.timedwait(sleepB);
            commonActivity();
        }
    }
    finally{
        mutexB.release();
    }
}

public void myThreadC(){
    mutexC.acquire();
    try{
        while(runningC){    //runningC is a boolean variable, this is always true as long as application is running.
            conditionC.timedwait(sleepC);
            commonActivity();
        }
    }
    finally{
        mutexC.release();
    }
}

Q2。 使用timedwait是一个好习惯。我可以通过使用sleep（）实现相同的目的。如果使用sleep（）调用不好，为什么？

Q3。 有没有更好的方法来做上述事情？

Q4。 每个 condition.timedwait（time）; 是否必须具有 condition.signal（ ）？

Answer 1

Q1）
最好的资源可能是Condition类的JavaDoc。条件变量是一种机制，允许您在允许方法继续执行之前测试特定条件是否成立。在您的示例中，有两个条件，notFull和notEmpty。

您的示例中显示的put方法在notFull条件尝试添加到数组中之前等待条件变为真，一旦插入完成，它将发出信号notEmpty通知条件唤醒所有阻塞的线程，等待线程从数组中删除元素。

…条件变量是否一定必须在’mutex.acquire（）和’mutex.release（）’块内？

任何更改条件变量的调用都必须在同步区域内-
这可以通过内置synchronized关键字或java.util.concurrent包提供的同步器类之一（例如Lock）进行。如果您不同步条件变量，则可能有两个负面结果：

1. 丢失信号-这是一个线程检查条件并发现它不成立的地方，但是在阻止另一个线程进入之前，它执行了一些操作以使条件变为真，然后向所有等待该条件的线程发出信号。不幸的是，第一个线程已经检查了条件，并且即使实际上可以继续执行，也仍然会阻塞。

2. 第二个问题是通常的问题，您可能有多个线程试图同时修改共享状态。在您的示例中，可能put()同时调用了多个线程，然后所有线程都检查条件，并发现数组未满并尝试插入其中，从而覆盖了数组中的元素。

Q2） 定时等待对于调试目的很有用，因为它们允许您在未通过信号唤醒线程的情况下记录信息。

使用sleep()代替定时的等待是不是一个好主意，因为上面提到你需要调用await()
一个同步的区域内的方法，并sleep()不会释放任何持有的锁，而await()做。这意味着任何睡眠线程仍将保持其已获取的锁，从而导致其他线程不必要地阻塞。

Q4）
从技术上讲，signal()如果您使用的是定时等待，则不需要呼叫，但是，这样做意味着直到超时过去，所有等待都不会返回，这至少可以说是无效的。