From Gossip@caterpillar

Java Gossip: Lock 與 Condition

對於初學者來說，執行緒的同步化並非是個容易理解的議題，在synchronized中隱含著物件鎖定與釋放鎖定的觀念，程式中並沒有明顯的語意來告知這一點，而必須靠程式設計人員本身記憶物件的鎖定與釋放鎖定問題。

在java.util.concurrent.locks套件中新增了Lock與Condition等類別，可以讓您明確的在程式中進行明確的鎖定與釋放鎖定。

Lock是一個介面，其中規範了lock()、unclock()與newCondition()三種方法：

lock()

用來取得物件的鎖定。

unlock()

用來釋放物件的鎖定，通常由同一個Lock物件來呼叫lock()與unlock()。

newCondition()

建立一個與Lock物件相關聯的Conditon物件。

Condition是一個介面，作用是在執行緒之間進行溝通，就如其名稱所示，告知執行緒目前的狀況為何，是要等待？還是通知？其規範的幾個重要方法為：

await()

告知目前的執行緒等待，直到被通知或中斷（interrupted）。

signal()

通知目前等待中的一個執行緒，從上次的等待點繼續執行，類似物件的notify()方法

signalAll()

通知目前等待中的所有執行緒參與鎖定競爭，而後從上次的等待點繼續執行，類似物件的notifyAll()方法。

在這邊直接改寫wait ()、notify() 中的Clerk類別，不使用synchronized、wait()、notify()，而改用Lock與Condition，其中ReentrantLock為Lock介面的一個實作類別：

Clerk.java

import java.util.concurrent.locks.*;

public class Clerk {
    private Lock lock = new ReentrantLock();
    private Condition threadCond = lock.newCondition();

    // -1 表示目前沒有產品
    private int product = -1; 
 
    // 這個方法由生產者呼叫
    public void setProduct(int product) { 
        lock.lock();
        try {
            if(this.product != -1) { 
                try { 
                    // 目前店員沒有空間收產品，請稍候！
                    threadCond.await();
                } 
                catch(InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
 
            this.product = product; 
            System.out.printf("生產者設定 (%d)%n", this.product); 

            // 通知等待區中的一個消費者可以繼續工作了
            threadCond.signal();
        }
        finally {
            lock.unlock();
        }
    } 
    
    // 這個方法由消費者呼叫
    public int getProduct() { 
        lock.lock();
        int p = 0;
        try {
            if(this.product == -1) { 
                try { 
                    // 缺貨了，請稍候！
                    threadCond.await();
                } 
                catch(InterruptedException e) { 
                    e.printStackTrace(); 
                } 
            } 
 
            p = this.product; 
            System.out.printf(
                  "消費者取走 (%d)%n", this.product); 
            this.product = -1; 
 
            // 通知等待區中的一個生產者可以繼續工作了
            threadCond.signal();
        }
        finally {
            lock.unlock();
        }
        return p; 
    } 
}