Java多线程中的同步问题：条件变量示例

原创痛定思痛。 2024-10-15 20:30 47阅读 0赞

在Java多线程编程中，同步问题主要通过锁、信号量（Semaphore）等机制来解决。这里以条件变量（Condition Object）为例进行解释。

1. 条件变量定义：
```java
import java.util.concurrent.locks.Condition;
```
2. 状态同步：
在一个共享的资源集合，多个线程需要根据某种条件决定是否访问这些资源。这时就可以创建一个状态同步的类，如`ResourceSync`：

```java
public class ResourceSync {
    private final Condition available = new Condition();
    
    // 添加资源和获取方法
    private List<Resource> resources;
    public void addResource(Resource resource) {
        resources.add(resource);
    }
    public boolean isResourceAvailable(Resource resource) {
        synchronized (available) {
            // 真实逻辑：检查资源是否可用
            if (resources.contains(resource)) {
                available.signal();
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

// 创建线程并等待资源可用
    public void waitForResourceAvailable(Thread thread, Resource resource) throws InterruptedException {
        synchronized (available) {
            thread.join(); // 等待线程执行完毕

// 真实逻辑：检查资源是否可用
            if (resources.contains(resource)) {
                available.signal();
                return true;
            }
        }
    }
}
```
3. 使用示例：
```java
// 创建资源同步类
ResourceSync resourceSync = new ResourceSync();

// 添加资源
resourceSync.addResource(new Resource("CPU")));

// 线程等待资源可用
Thread thread1 = new Thread(() -> {
    System.out.println("Thread 1: Waiting for CPU...");
    resourceSync.waitForResourceAvailable(thread1, new Resource("CPU"))); // 等待资源可用
}));
thread1.start();

Thread thread2 = new Thread(() -> {
    System.out.println("Thread 2: Requesting CPU...");
    // 这里假设资源已经被线程1获取
    if (resourceSync.isResourceAvailable(new Resource("CPU")))) {
        resourceSync.waitForResourceAvailable(thread2, new Resource("CPU"))); // 等待资源可用
        thread2.notifyAll(); // 通知等待的线程资源可用
        System.out.println("Thread 2: CPU granted. Exiting.");
    } else {
        System.out.println("Thread 2: CPU not available yet. Exiting.");
    }
}));
thread2.start();
```
这个示例中，`ResourceSync`类用于同步和管理资源。多个线程（`thread1`和`thread2`）会请求特定的资源。通过`isResourceAvailable`方法检查资源是否可用，并使用`waitForResourceAvailable`方法等待资源可用后进行操作。