Condition类的signal()方法底层原理-编程知识

Condition类的signal()方法底层原理

news/2025/2/22 2:01:23/文章来源:https://www.cnblogs.com/jock766/p/18728134

一、Condition类的signal()方法底层原理

Condition 接口的 signal 方法是用于唤醒一个在 Condition 上等待的线程。与 Object 的 notify 方法类似，signal 方法会从 Condition 的等待队列中选择一个线程并将其唤醒，使其重新尝试获取锁并继续执行

1、signal 方法的核心逻辑

signal 方法的主要逻辑可以分为以下几个步骤：

1、检查当前线程是否持有锁：调用 signal 的线程必须持有与 Condition 关联的锁。

2、从等待队列中移除第一个节点：将 Condition 等待队列中的第一个节点转移到 AQS 的同步队列中。

3、唤醒线程：通过 AQS 的机制唤醒转移后的线程，使其重新尝试获取锁。

2、signal 方法的源码分析

以下是 ConditionObject 中 signal 方法的源码及其详细分析：

public final void signal() {// 判断调用 signal 方法的线程是否是独占锁持有线程if (!isHeldExclusively())throw new IllegalMonitorStateException();// 获取条件队列中第一个 NodeNode first = firstWaiter;// 不为空就将该节点【迁移到阻塞队列】if (first != null)doSignal(first);
}

2.1、isHeldExclusively 方法

检查当前线程是否独占持有与 Condition 关联的锁。
如果当前线程未持有锁，抛出 IllegalMonitorStateException。

2.2、firstWaiter 变量

firstWaiter 是 Condition 等待队列的头节点。
如果 firstWaiter 为 null，说明等待队列为空，没有需要唤醒的线程。

2.3、doSignal 方法

doSignal 是实际执行唤醒操作的方法。
它会将等待队列中的第一个节点转移到 AQS 的同步队列中，并唤醒对应的线程。

3、doSignal 和 signalAll方法的源码分析

3.1、以下是 doSignal 方法的源码及其详细分析：

// 唤醒 - 【将第一个节点转移至 AQS 队列尾部】
private void doSignal(Node first) {do {// 成立说明当前节点的下一个节点是 null，当前节点是尾节点了，队列中只有当前一个节点了if ((firstWaiter = first.nextWaiter) == null)lastWaiter = null;first.nextWaiter = null;// 将 Condition条件队列中的 Node 转移至 AQS 队列，不成功且还有节点则继续循环} while (!transferForSignal(first) && (first = firstWaiter) != null);
}

将 firstWaiter 指向下一个节点。
如果等待队列为空，将 lastWaiter 设置为 null。
断开当前节点的链接，将其从Condition条件队列中移除。

3.2、会调用signalAll()这个函数，唤醒所有的节点

private void doSignalAll(Node first) {lastWaiter = firstWaiter = null;do {Node next = first.nextWaiter;first.nextWaiter = null;transferForSignal(first);first = next;// 唤醒所有的节点，都放到阻塞队列中} while (first != null);
}

4、transferForSignal 方法的源码分析

transferForSignal作用

transferForSignal 是将节点从等待队列转移到 AQS 同步队列的核心方法。
如果转移成功，返回 true；否则返回 false。

以下是 transferForSignal 方法的源码及其详细分析：

// 如果节点状态是取消, 返回 false 表示转移失败, 否则转移成功
final boolean transferForSignal(Node node) {// CAS 修改当前节点的状态，修改为 0，因为当前节点马上要迁移到阻塞队列了// 如果状态已经不是 CONDITION, 说明线程被取消（await 释放全部锁失败）或者被中断（可打断 cancelAcquire）if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))// 返回函数调用处继续寻找下一个节点return false;// 【先改状态，再进行迁移】// 将当前 node 加入 AQS阻塞队列，p 是当前节点在阻塞队列的【前驱节点】Node p = enq(node);int ws = p.waitStatus;// 如果前驱节点被取消或者不能设置状态为 Node.SIGNAL，就 unpark 取消当前节点线程的阻塞状态, // 让 thread-0 线程竞争锁，重新同步状态if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))LockSupport.unpark(node.thread);return true;
}