在没有Lock之前，我们使用synchronized来控制同步，配合Object的wait()、notify()系列方法可以实现等待/通知模式。在Java SE5后，Java提供了Lock接口，相对于Synchronized而言，Lock提供了条件Condition，对线程的等待、唤醒操作更加详细和灵活。下图是Condition与Object的监视器方法的对比（摘自《Java并发编程的艺术》）：

Condition提供了一系列的方法来对阻塞和唤醒线程：

await() ：当前线程在接到信号或被中断之前一直处于等待状态。
await(long time, TimeUnit unit) ：当前线程在接到信号、被中断或到达指定等待时间之前一直处于等待状态。
awaitNanos(long nanosTimeout) ：当前线程在接到信号、被中断或到达指定等待时间之前一直处于等待状态。返回值表示剩余时间，如果在nanosTimesout之前唤醒，那么返回值 = nanosTimeout - 消耗时间，如果返回值 <= 0 ,则可以认定它已经超时了。
awaitUninterruptibly() ：当前线程在接到信号之前一直处于等待状态。【注意：该方法对中断不敏感】。
awaitUntil(Date deadline) ：当前线程在接到信号、被中断或到达指定最后期限之前一直处于等待状态。如果没有到指定时间就被通知，则返回true，否则表示到了指定时间，返回返回false。
signal()：唤醒一个等待线程。该线程从等待方法返回前必须获得与Condition相关的锁。
signal()All：唤醒所有等待线程。能够从等待方法返回的线程必须获得与Condition相关的锁。

Condition是一种广义上的条件队列。他为线程提供了一种更为灵活的等待/通知模式，线程在调用await方法后执行挂起操作，直到线程等待的某个条件为真时才会被唤醒。Condition必须要配合锁一起使用，因为对共享状态变量的访问发生在多线程环境下。一个Condition的实例必须与一个Lock绑定，因此Condition一般都是作为Lock的内部实现。

Conditon如何实现

Lock的接口里有个newConditon方法

public interface Lock { void lock(); void lockInterruptibly() throws InterruptedException; boolean tryLock(); void unlock(); Condition newCondition(); }

看ReentrantLock实现类的方法

public Condition newCondition() {
    return sync.newCondition();
}

final ConditionObject newCondition() {
return new ConditionObject();
}

可知创建了一个ConditonObject类

接着看ConditonObject类

AQS源码解读三 Condition

1、ConditonObject类是AbstractQueuedSynchronizer下的一个内部类

2、每个Conditon对象都包含这一个FIFO队列，该队列是Conditon对象实现通知／等待功能的关键，队列中的每个节点都是一个线程的

引用线程就是在该Conditon对象中等待的线程，一个图足已说明Condition的实现原理

AQS源码解读三 Condition

public class ConditionObject implements Condition, java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1173984872572414699L;
/** First node of condition queue. */
private transient Node firstWaiter;
/** Last node of condition queue. */
private transient Node lastWaiter;

/**
* Creates a new {@code ConditionObject} instance.
*/
public ConditionObject() { }

}

从上图可以看出，该FIFO队列有个首节点 firstWaiter 和尾节点 lastWaiter。每个线程调用await方法就创建一个节点，放在该队列的尾部

signal方法会将队首的节点拷贝到CLH队列的尾部

Node里面包含了当前线程的引用。Node定义与AQS的CLH同步队列的节点使用的都是同一个类（AbstractQueuedSynchronized.Node静态内部类）

Condition的队列结构比CLH同步队列的结构简单些，新增过程较为简单只需要将原尾节点的nextWaiter指向新增节点，然后更新lastWaiter即可。

等待：

ConditonObject的await方法

public final void await() throws InterruptedException {
if (Thread.interrupted())
throw new InterruptedException();
Node node = addConditionWaiter();//为当前线程创建一个node节点并如FIFO队列
int savedState = fullyRelease(node);

/** 释放lock的锁跟reentrantLock里的Lock方法是一样的逻辑，就是把头节点释放并唤醒

头节点的后续节点第一个waitStatus不是cancelled的节点获取锁**/

int interruptMode = 0;
while (!isOnSyncQueue(node)) {//释放完lock锁后自旋判断释放的节点是否又在CLH队列里了
LockSupport.park(this);//不在CLH队列里的话就阻塞自己（挂起当前线程）
if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)//如果挂起中途被阻塞就退出自旋操作
break;
}
if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)//当前线程获取锁（自旋判断当前线程所在节点的前序节点是否是头节点

不是头节点就阻塞自己是就尝试更改同步状态并将该节点设置为头节点）
interruptMode = REINTERRUPT;
if (node.nextWaiter != null) //清除后续节点是cancelled的节点
unlinkCancelledWaiters();
if (interruptMode != 0)
reportInterruptAfterWait(interruptMode);
}

此段代码的逻辑是：首先将当前线程新建一个节点同时加入到条件队列中，然后释放当前线程持有的同步状态。然后则是不断检测该节点代表的

线程释放出现在CLH同步队列中（收到signal信号之后就会在AQS队列中检测到），如果不存在则一直挂起，否则参与竞争同步状态。

加入FIFO队列（addConditionWaiter()）源码如下：

该方法主要是将当前线程加入到Condition条件队列中。当然在加入到尾节点之前会清楚所有状态不为Condition的节点。

private Node addConditionWaiter() {
Node t = lastWaiter;//尾节点
// If lastWaiter is cancelled, clean out.

//Node的节点状态如果不为CONDITION，则表示该节点不处于等待状态，需要清除节点

if (t != null && t.waitStatus != Node.CONDITION) {
unlinkCancelledWaiters();//清除条件队列中所有状态不为Condition的节点

t = lastWaiter;
}

//当前线程新建节点，waitstatus是CONDITION

Node node = new Node(Thread.currentThread(), Node.CONDITION);

if (t == null)
firstWaiter = node;
else
t.nextWaiter = node;
lastWaiter = node;//放在FIFO队列尾部
return node;
}

fullyRelease(node) 释放该线程持有的锁

final int fullyRelease(Node node) { boolean failed = true; try { int savedState = getState(); if (release(savedState)) { failed = false; return savedState; } else { throw new IllegalMonitorStateException(); } } finally { if (failed) node.waitStatus = Node.CANCELLED; } }

getState 和 release 似曾相识，是 ReentrantLock里的释放锁的方法

fullyRelease主要步骤就是 获取同步状态 并更改同步状态为0 并将头节点的后续第一个不是取消的后续节点唤醒

isOnSyncQueue(Node node): fullyRelease方法当前线程所在CLH中的节点释放了isOnSyncQueue方法是判断

该节点是否又在同步队列中了

final boolean isOnSyncQueue(Node node) { if (node.waitStatus == Node.CONDITION \|\| node.prev == null) return false; if (node.next != null) // If has successor, it must be on queue return true; }

此线程在一直判断被释放的节点是不在CLH队列的时候阻塞挂起当前线程如果当前线程在被阻塞的时候被中断，看执行的

逻辑是什么样子的

if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)//如果挂起中途被阻塞就退出自旋操作
break;
}

checkInterruptWhileWaiting(node)方法

final boolean transferAfterCancelledWait(Node node) {
if (compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0)) {
enq(node);
return true;
}
/*
* If we lost out to a signal(), then we can't proceed
* until it finishes its enq(). Cancelling during an
* incomplete transfer is both rare and transient, so just
* spin.
*/
while (!isOnSyncQueue(node))
Thread.yield();
return false;
}

线程被中断后续的操作cas 把waitStatus状态由 Codition改为 0，就是入队CLH队列返回true

如果cas操作更改状态失败说明当前线程正在被signal的过程中（至于为什么，在讲到signal的时候会讲解到）

则等sinal操作执行完之前一直yield自己（让出cpu）return false 然后退出while循环

if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
    interruptMode = REINTERRUPT;

如果发现CLH队列里有该线程的节点了，就继续抢占锁（此步骤在AQS源码解读一里又讲过，就不讲了）

如果interruptMode != THROW_IE 说明线程的中断是在被signal的时候中断的

if (interruptMode != 0)
    reportInterruptAfterWait(interruptMode);

看 reportInterruptAfterWait方法

private void reportInterruptAfterWait(int interruptMode)
    throws InterruptedException {
    if (interruptMode == THROW_IE)
        throw new InterruptedException();
    else if (interruptMode == REINTERRUPT)
        selfInterrupt();
}

如果 interruptMode == THROW_IE 就抛出 InterruptedException异常

如果 interruptMode == REINTERRUPT 就执行 selfInterrupt()

static void selfInterrupt() {
    Thread.currentThread().interrupt();
}

interrupt只是将中断位设置为true 至于线程是否中断自己取决于程序本身，可以通过使用Thread.currentThread().isInterrupted()方法

去中断自己（抛出中断异常即可）

通知：

调用Condition的signal()方法，将会唤醒在等待队列中等待最长时间的节点（条件队列里的首节点），在唤醒节点前，会将节点移到

CLH同步队列中。

public final void signal() {
if (!isHeldExclusively())//判断当前线程是否是持有锁的独占线程
throw new IllegalMonitorStateException();
Node first = firstWaiter;
if (first != null)//唤醒条件队列里第一个节点
doSignal(first);
}

doSignal(Node first)：唤醒头节点

private void doSignal(Node first) {
do {
if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)
lastWaiter = null;
first.nextWaiter = null;
} while (!transferForSignal(first) &&
(first = firstWaiter) != null);
}

doSignal(Node first)主要是做两件事：1.修改头节点，2.调用transferForSignal(Node first) 方法将节点移动到CLH同步队列中。

transferForSignal(Node first)源码如下：

doSignal(Node first)：唤醒头节点

整个通知的流程如下：

判断当前线程是否已经获取了锁，如果没有获取则直接抛出异常，因为获取锁为通知的前置条件。
如果线程已经获取了锁，则将唤醒条件队列的首节点
唤醒首节点是先将条件队列中的头节点移出，然后调用AQS的enq(Node node)方法将其安全地移到CLH同步队列中
最后判断如果该节点的同步状态是否为Cancel，或者修改状态为Signal失败时，则直接调用LockSupport唤醒该节点的线程。

public final void signalAll() { if (!isHeldExclusively()) throw new IllegalMonitorStateException(); Node first = firstWaiter; if (first != null) doSignalAll(first); }

唤醒条件队列里的所有的节点每个节点逻辑跟signal一样

总结：

个线程获取锁后，通过调用Condition的await()方法，会将当前线程先加入到条件队列中，然后释放锁，最后通过isOnSyncQueue(Node node)

方法不断自检看节点是否已经在CLH同步队列了，如果是则尝试获取锁，否则一直挂起。当线程调用signal()方法后，程序首先检查当前线程是

否获取了锁，然后通过doSignal(Node first)方法唤醒CLH同步队列的首节点。被唤醒的线程，将从await()方法中的while循环中退出来，然后调

用acquireQueued()方法竞争同步状态。

有界队列使用实例：

public class BoundedQueue<T> {

private Object[] items;

// 添加的下标，删除的下标和数组当前数量

private int addIndex,removeIndex,count;

private Lock lock = new ReentrantLock();

private Condition notEmpty = lock.newCondition(); //是否为空的标记条件

private Condition notFull = lock.newCondition(); //是否满的条件标记

public BoundedQueue(int size){

items = new Object[size];

}

/**

* 添加一个元素，如果数组满，则添加线程进入等待状态，直到有"空位"

* @param t

* @throws InterruptedException

*/

public void add(T t) throws InterruptedException{

lock.lock();

try{

while(count == items.length){

notFull.await();

}

items[addIndex] = t;

if(++addIndex == items.length)

addIndex = 0;

++count;

notEmpty.signal();

}finally{

lock.unlock();

}

/**

* 由头部删除一个元素，如果数组空，则删除线程进入等待状态，直到有新添加元素

* @return

* @throws InterruptedException

*/

@SuppressWarnings("unchecked")

public T remove() throws InterruptedException{

lock.lock();

try{

while(count == 0)

notEmpty.await();

Object x = items[removeIndex];

if(++removeIndex == items.length)

removeIndex = 0;

--count;

notFull.signal();

return (T)x;

}finally{

lock.unlock();

}

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等待：

通知：

总结：

有界队列使用实例：

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