条件变量是什么（条件变量原理）



可重入原理

什么是可重入：当线程请求一个由其它线程持有的对象锁时，该线程会阻塞，而当线程请求由自己持有的对象锁时，如果该锁是重入锁，请求就会成功，否则阻塞。

重入锁实现可重入性原理或机制是：每一个锁关联一个线程持有者和计数器，当计数器为 0 时表示该锁没有被任何线程持有，那么任何线程都可能获得该锁而调用相应的方法；当某一线程请求成功后，JVM会记下锁的持有线程，并且将计数器置为 1；此时其它线程请求该锁，则必须等待；而该持有锁的线程如果再次请求这个锁，就可以再次拿到这个锁，同时计数器会递增；当线程退出同步代码块时，计数器会递减，如果计数器为 0，则释放该锁。具体源码如下

可打断原理

不可打断模式

在此模式下，即使它被打断，仍会驻留在 AQS 队列中，一直要等到获得锁后方能得知自己被打断了

可打断模式

可打断：本线程在等待获得锁的过程中，别的线程可以中止我的等待；

ReentrantLock不可打断模式：即使被打断，仅仅是打断标识设置为true，但是仍然线程会在AQS队列中，获得锁之后能够继续执行； ReentrantLock可打断模式：源码层面当unpark之后，直接进入异常，抛出，不会再进入死循环；

公平锁实现原理 

 线程在获取锁时以公平的形式进行，没有线程占用锁时可以直接获取锁成功，已经有线程占用锁或者已经有人在排队时将进入队列排队等待。公平锁不会出现饥饿效应，所有的线程都有可以获取到锁，但对CPU唤醒线程的开销较大，线程越多开销越大

 非公平锁原理： 成员变量 sync = new NonfairSync（默认）； 加锁时：compareAndSetState，尝试改变状态，成功就把Owner设置为当前线程，失败就再tryAcquire一次，还是失败，就创建一个节点对象，把线程加到等待队列（双向链表）里面去，park住当前线程； 释放锁：两种情况，一是唤醒的时候没有加锁的来竞争，唤醒head的后继结点，unpark它，然后把head节点链接到next等待的线程；二是有加锁的来竞争并且竞争成功，owner是别人，自己继续阻塞park；

条件变量实现原理

每个条件变量其实就对应着一个等待队列，其实现类是 ConditionObject

每一个条件变量Condition都对应一个ConditionObject，含有firstWaite和lastWaiter指针。await：把线程加入到ConditionObject的链表中去，释放掉该线程所有的锁，把自己park住，然后唤醒下一个节点； signal：必须要锁的持有者来调用该方法，把ConditionObject链表中的第一个线程转移到AQS的等待队列中；

await 流程

 接下来进入 AQS 的 fullyRelease 流程，释放同步器上的锁

 unpark AQS 队列中的下一个节点，竞争锁，假设没有其他竞争线程，那么 Thread-1 竞争成功

park 阻塞 Thread-0

signal 流程 

假设 Thread-1 要来唤醒 Thread-0

进入 ConditionObject 的 doSignal 流程，取得等待队列中第一个 Node，即 Thread-0 所在 Node

执行 transferForSignal 流程，将该 Node 加入 AQS 队列尾部，将 Thread-0 的 waitStatus 改为 0，Thread-3 的waitStatus 改为 -1

Thread-1 释放锁，进入 unlock 流程，略  

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