线程-生产者和消费者

(1) ReentrantLock的条件对象
通常，线程进入临界区，却发现在某一条件满足之后才能执行，条件对象就是用来管理那些已经获得了锁，但是却不能做有用工作的线程。
一个锁对象可以有一个或多个相关的条件对象，我们可用lock.newCondition()方法获得一个条件对象。
ReentrantLock myLock = new ReentrantLock();
// 获得锁myLock的一个条件对象
Condition condition = myLock.newCondition();
下面我们直接通过代码来学习条件对象的使用。
以下代码实现的是简单的生产者和消费者案例：
public class ReentrantLockTest3 {
private ReentrantLock myLock = new ReentrantLock();
private Condition condition = myLock.newCondition();
private List<Integer> listBuffer = new ArrayList<Integer>();
private volatile boolean runFlag = true;
/**
* 生产者 生产数据
*/
public void produce() {
int i = 0;
while(runFlag) {
myLock.lock();
try {
// 生产者检查容器中是否有数据，如果容器中有数据则生产者等待
// 如果容器中没有数据则生产数据放入容器中并通知消费者
if (listBuffer.size() > 0) {
try {
// 调用await()方法，生产者线程阻塞并释放锁，之后进入该条件的等待集中
// 直到消费者调用signalAll()方法之后，生产者线程解除阻塞并重新竞争锁
// 生产者线程获得锁之后，重新开始从被阻塞的地方继续执行程序
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " add Integer");
listBuffer.add(i++);
// 生产者线程调用signalAll()方法，通知消费者线程容器中有数据
condition.signalAll();
}
} finally {
myLock.unlock();
}
}
}

/**
* 消费者 读取数据
*/
public void consume() {
while(runFlag) {
myLock.lock();
try {
// 消费者检查容器中是否有数据，如果没有数据消费者等待
// 如果容器中有数据则读取数据，读完之后通知生产者
if (listBuffer.size() == 0) {
try {
// 同生产者线程一样，消费者线程调用await()方法阻塞并进入该条件等待集中
condition.await();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} else {
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " get Integer");
long beginTime = 0;
System.out.println(listBuffer.remove(0));
beginTime = System.currentTimeMillis();
while(System.currentTimeMillis() - beginTime < 100) {}
// 消费者线程调用signalAll()方法，通知生产者生产数据
condition.signalAll();
}
} finally {
myLock.unlock();
}
}
}

public boolean isRunFlag() {
return runFlag;
}

public void setRunFlag(boolean runFlag) {
this.runFlag = runFlag;
}

public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
final ReentrantLockTest3 test = new ReentrantLockTest3();

Thread produce = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
test.produce();
}
},"A");

Thread consume = new Thread(new Runnable() {
public void run() {
test.consume();
}
},"B");

produce.start();
consume.start();

try {
Thread.sleep(5000);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
test.setRunFlag(false);
}

}

condition.await()：调用该方法的线程会被阻塞，同时释放持有的锁对象，之后线程进入该条件的等待集中。注意等待获得锁的线程和调用await()进入等待状态的线程不同。
等待获得锁的线程：如果锁可用的话，当线程获得cpu时间片后线程立即解除阻塞状态
调用await()进入等待状态的线程：当锁可用时，该线程不能立即解除阻塞状态，相反它一直处于阻塞状态，直到另一个线程调用同一条件上的signalAll()方法，它才解除阻塞状态。

condition.signalAll()：该方法重新激活因为conditon这一条件而等待的所有线程。当这些线程从等待集中移出时，他们再次成为可运行的，调度器将再次激活它们，同时它们将试图重新进入该对象。一旦锁成为可用的，它们中的某个将从await（）调用返回，获得锁并从被阻塞的地方继续执行。
注意：signalAll()方法不会立即激活一个等待的线程。它仅仅解除等待的线程阻塞，以便这些线程可以在当前线程退出同步方法之后，通过竞争实现对对象的访问。


避免死锁的问题：
当一个线程调用await()方法时，它没有办法重新激活自己进入可运行状态，它寄希望于其他线程调用signalAll()方法或signal()方法。如果没有其他线程来重新激活等待的线程，调用await()方法的线程就永远不会再运行了，这样就会导致“死锁”。
目前死锁问题 没有什么有效的机制来避免，只能通过我们谨慎的调用await()和signal()\singalAll() 方法。