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如何使用Condition实现线程间通信_await()与signal()的精准唤醒

P粉602998670

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发布时间:2026-02-15 12:23:02

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来源于php中文网

原创

condition.await()可能虚假唤醒是设计使然,需用while循环检查条件;signal()须在持锁时调用并及时unlock;多线程竞争时应选signalall();condition与object.wait()/notify()不可混用。

如何使用condition实现线程间通信_await()与signal()的精准唤醒

Condition.await() 为什么总被虚假唤醒?

不是 bug,是设计使然。await() 允许在没有 signal() 的情况下返回,这是 JVM 规范明确要求的,用来应对信号中断、系统调度等不可控因素。你不能依赖“没 signal 就不会醒”,必须配合循环检查条件变量。

  • 永远用 while (condition != expected) 包裹 await(),别用 if
  • 条件变量必须是 volatile 或由同一把锁保护(Condition 所属的 ReentrantLock
  • 虚假唤醒在 Linux 上较常见,尤其高负载或容器环境,别在测试环境没复现就认为安全

signal() 唤不醒 await()?先查锁状态

signal() 不是发消息,它只是标记“有个线程可以醒了”,真正唤醒发生在持有锁的线程调用 unlock() 后。如果调用 signal() 时锁没释放,等待线程还在阻塞队列里,根本收不到信号。

  • 确保 signal()await() 使用的是同一个 Condition 实例(别 new 多个)
  • signal() 必须在 lock() 持有状态下调用,但关键的是:之后要尽快 unlock()
  • 常见错误:在 try 块里 lock(),却在 finally 外调用 signal(),导致锁未释放就退出

signal() vs signalAll():选哪个看协作模型

单个生产者 + 单个消费者,用 signal() 足够;但凡涉及多个等待线程竞争同一资源(比如线程池任务队列满时的多个提交者),必须用 signalAll(),否则可能死锁。

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  • signal() 只唤醒一个线程,但不保证唤醒谁——JVM 自由选择,无法预测
  • signal() 时,若被唤醒线程发现条件仍不满足(比如缓冲区还是空),它会继续 await(),但其他线程可能永远等不到机会
  • signalAll() 开销略大,但在多数业务场景下差异可忽略;宁可多唤醒,别漏唤醒

Condition 和 Object.wait()/notify() 能混用吗?

绝对不能。它们底层机制完全不同:Object 监视器锁和 ReentrantLock 的等待队列完全隔离。混用等于往两个不同邮箱发信,对方永远收不到。

  • 用了 ReentrantLock 就必须配 Condition,别在 lock 块里写 wait()
  • 反向也不行:synchronized 块里不能调用 condition.await(),会抛 IllegalMonitorStateException
  • 迁移旧代码时,最容易漏改的就是日志打印后的临时调试语句,比如 System.out.println(...); wait(); —— 这种地方要重点扫

最麻烦的不是语法错,而是逻辑上“以为唤醒了”:线程醒了,条件却没变,又立刻回去睡;或者多个线程抢着处理同一个事件,结果数据错乱。这些都得靠条件变量的严格守卫和每次唤醒后的二次校验来兜底。

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