Java-AQS同步器：条件队列详解与实战应用

在深入理解Java并发编程时，AQS（AbstractQueuedSynchronizer）同步器是一个关键的概念，它提供了一种高级的线程互斥和同步机制。在AQS的源码分析系列中，第四篇专门探讨了条件队列（Condition）这一特性。条件队列是AQS中的一个重要组成部分，用于在等待特定条件满足时，让线程暂停执行，而不是一直占用锁资源。 首先，引入条件队列的原因在于，有时候线程在获取锁后，可能还需要等待某些外部条件，如某个数据的更新或某种资源的可用性。传统的SyncQueue只支持线程的阻塞和唤醒，而条件队列则提供了更灵活的控制，允许线程在保持锁的情况下等待特定条件，从而提高代码的可读性和效率。 例如，小明在食堂排队买饭的情景，他需要红烧肉才能吃饭。如果红烧肉售罄，传统的方式就是让小明一直在队列里等待，直到有红烧肉。然而，有了条件队列，小明可以在等待红烧肉的同时释放锁，避免了不必要的资源浪费。当红烧肉准备好后，通过Condition的信号通知，小明可以立即恢复执行，无需重新排队。 Java中的Lock和Condition接口是设计用来配合使用的，Lock提供常规的锁定和解锁操作，而Condition则负责管理线程的等待和唤醒。它们组合使用，使得开发者能够构建更复杂的并发控制逻辑，比如生产者消费者模型或信号量的行为。 在AQS的实现中，ConditionQueue是作为Node节点链表的一部分存在的，它与SyncQueue共享了同一个底层数据结构。当创建一个新的Condition实例时，实际上是为每个同步器实例创建了一个新的Condition对象，这些对象可以独立于其他同步操作，只关注其特定的条件检查和通知。 至于源码层面，condition的await()方法会让当前持有锁的线程进入等待状态，直到被其他线程通过signal()或broadcast()方法唤醒。同时，signal()用于通知一个正在等待的线程，而broadcast()则用于通知所有等待的线程。这些操作都需要在AQS内部进行精细的调度和管理，以确保线程安全。 总结来说，条件队列是AQS同步器中不可或缺的组件，它扩展了锁的灵活性，允许线程在满足特定条件前保持睡眠，提高了并发环境下的代码可维护性和性能。在深入学习Java并发时，理解并掌握Condition的使用对于编写高效的多线程程序至关重要。下篇将继续深入探讨AQS中Condition的实现细节和源码分析，以帮助读者全面理解这一核心概念。