Java Concurrency - Bedingungsschnittstelle

Eine Schnittstelle java.util.concurrent.locks.Condition bietet eine Thread-Funktion, mit der die Ausführung angehalten werden kann, bis die angegebene Bedingung erfüllt ist. Ein Condition-Objekt ist notwendigerweise an eine Sperre gebunden und muss mit der newCondition () -Methode abgerufen werden.

Bedingungsmethoden

Im Folgenden finden Sie eine Liste wichtiger Methoden, die in der Bedingungsklasse verfügbar sind.

Sr.Nr.	Methode & Beschreibung
1	public void await() Bewirkt, dass der aktuelle Thread wartet, bis er signalisiert oder unterbrochen wird.
2	public boolean await(long time, TimeUnit unit) Bewirkt, dass der aktuelle Thread wartet, bis er signalisiert oder unterbrochen wird oder die angegebene Wartezeit abgelaufen ist.
3	public long awaitNanos(long nanosTimeout) Bewirkt, dass der aktuelle Thread wartet, bis er signalisiert oder unterbrochen wird oder die angegebene Wartezeit abgelaufen ist.
4	public long awaitUninterruptibly() Bewirkt, dass der aktuelle Thread wartet, bis er signalisiert wird.
5	public long awaitUntil() Bewirkt, dass der aktuelle Thread wartet, bis er signalisiert oder unterbrochen wird oder die angegebene Frist abgelaufen ist.
6	public void signal() Weckt einen wartenden Thread auf.
7	public void signalAll() Weckt alle wartenden Threads auf.

Beispiel

Das folgende TestThread-Programm demonstriert diese Methoden der Bedingungsschnittstelle. Hier haben wir signal () verwendet, um zu benachrichtigen, und warten (), um den Thread anzuhalten.

import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class TestThread {

   public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
      ItemQueue itemQueue = new ItemQueue(10);

      //Create a producer and a consumer.
      Thread producer = new Producer(itemQueue);
      Thread consumer = new Consumer(itemQueue);

      //Start both threads.
      producer.start();
      consumer.start();

      //Wait for both threads to terminate.
      producer.join();
      consumer.join();
   }

   static class ItemQueue {
      private Object[] items = null;
      private int current = 0;
      private int placeIndex = 0;
      private int removeIndex = 0;

      private final Lock lock;
      private final Condition isEmpty;
      private final Condition isFull;

      public ItemQueue(int capacity) {
         this.items = new Object[capacity];
         lock = new ReentrantLock();
         isEmpty = lock.newCondition();
         isFull = lock.newCondition();
      }

      public void add(Object item) throws InterruptedException {
         lock.lock();

         while(current >= items.length)
            isFull.await();

         items[placeIndex] = item;
         placeIndex = (placeIndex + 1) % items.length;
         ++current;

         //Notify the consumer that there is data available.
         isEmpty.signal();
         lock.unlock();
      }

      public Object remove() throws InterruptedException {
         Object item = null;

         lock.lock();

         while(current <= 0) {
            isEmpty.await();
         }
         item = items[removeIndex];
         removeIndex = (removeIndex + 1) % items.length;
         --current;

         //Notify the producer that there is space available.
         isFull.signal();
         lock.unlock();

         return item;
      }

      public boolean isEmpty() {
         return (items.length == 0);
      }
   }

   static class Producer extends Thread {
      private final ItemQueue queue;
      
      public Producer(ItemQueue queue) {
         this.queue = queue;
      }

      @Override
      public void run() {
         String[] numbers =
            {"1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "11", "12"};

         try {
            
            for(String number: numbers) {
               System.out.println("[Producer]: " + number);
            }
            queue.add(null);
         } catch (InterruptedException ex) {
            ex.printStackTrace();
         } 
      }
   }

   static class Consumer extends Thread {
      private final ItemQueue queue;
      
      public Consumer(ItemQueue queue) {
         this.queue = queue;
      }

      @Override
      public void run() {
         
         try {
            
            do {
               Object number = queue.remove();
               System.out.println("[Consumer]: " + number);

               if(number == null) {
                  return;
               }
            } while(!queue.isEmpty());
         } catch (InterruptedException ex) {
            ex.printStackTrace();
         }
      }
   }
}

Dies führt zu folgendem Ergebnis.

Ausgabe

[Producer]: 1
[Producer]: 2
[Producer]: 3
[Producer]: 4
[Producer]: 5
[Producer]: 6
[Producer]: 7
[Producer]: 8
[Producer]: 9
[Producer]: 10
[Producer]: 11
[Producer]: 12
[Consumer]: null