概述

任意Java对象，都拥有一组监视器方法（定义在Object上），主要包括wait(),wait(lint timeout),notify(),notifyAll()方法，这些方法与synchronized同步关键词配合，可以实现等待通知模式。

Condition接口也提供了与Object类似的监视器方法,与Lock配合可以实现等待通知模式，但是这两者在使用方式以及功能特性上还是有差别的。

Condition定义了等待通知的两种类型方法，当线程调用这些方法时，需要提前获取COndition对象关联的锁，获取一个Condition必须通过lock的newCondition()方法。换句话说，Condition是依赖Lock对象的。

demo

    public static void main(String[] args) {
        final ReentrantLock reentrantLock = new ReentrantLock();
        final Condition condition = reentrantLock.newCondition();

        Thread thread1 = new Thread((Runnable) () -> {
            try {
                reentrantLock.lock();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "等一个新信号");
                condition.await();//这里需要注意这里是await而不是wait
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到一个信号！！");
            reentrantLock.unlock();
        }, "thread1");
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread((Runnable) () -> {
            reentrantLock.lock();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "拿到锁了");
            try {
                Thread.sleep(3000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            condition.signalAll();
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "发了一个信号！！");
            reentrantLock.unlock();

        }, "thread2");
        thread2.start();
    }
//output
thread1等一个新信号
thread2拿到锁了
thread2发了一个信号！！
thread1拿到一个信号！！

可以看到，Condition的执行方式，是当在线程1中调用await方法后，线程1将释放锁，并且将自己沉睡，等待唤醒，
线程2获取到锁后，开始做事，完毕后，调用Condition的signal方法，唤醒线程1，线程1恢复执行。

以上说明Condition是一个多线程间协调通信的工具类，使得某个，或者某些线程一起等待某个条件（Condition）,只有当该条件具备( signal 或者 signalAll方法被带调用)时，这些等待线程才会被唤醒，从而重新争夺锁。

工作原理

Condition类的await()、signal()和signalAll()，一般是配合Lock一起使用，是显式的线程间协调同步操作类。每个Lock中可以有多个Condition，如notEmpty、notFull等。这些方法都是在某个具体的Condition条件队列中调用，唤醒的时候也是类似，使用对应的Condition来唤醒一个或者多个等待的线程。和wait()、notify()类似，使用这些方法时也需要先通过Lock获取锁，await()方法同样会释放锁，并挂起当前线程，等待被通知唤醒去重新竞争锁。

当await被调用时，代码如下：

        public final void await() throws InterruptedException {
            if (Thread.interrupted())
                throw new InterruptedException();
            Node node = addConditionWaiter();// 将当前线程包装下后，添加到Condition自己维护的一个链表中。
            long savedState = fullyRelease(node);// 释放当前线程占有的锁，从demo中看到，调用await前，当前线程是占有锁的
            int interruptMode = 0;
            while (!isOnSyncQueue(node)) {// 释放完毕后，遍历AQS的队列，看当前节点是否在队列中
        // 不在 说明它还没有竞争锁的资格，所以继续将自己沉睡。
        // 直到它被加入到队列中，聪明的你可能猜到了，
        // 没有错，在singal的时候加入不就可以了？
                LockSupport.park(this);
                if ((interruptMode = checkInterruptWhileWaiting(node)) != 0)
                    break;
            }
	// 被唤醒后，重新开始正式竞争锁，同样，如果竞争不到还是会将自己沉睡，等待唤醒重新开始竞争
            if (acquireQueued(node, savedState) && interruptMode != THROW_IE)
                interruptMode = REINTERRUPT;
            if (node.nextWaiter != null) // clean up if cancelled
                unlinkCancelledWaiters();
            if (interruptMode != 0)
                reportInterruptAfterWait(interruptMode);
        }

回到上面的demo，锁被释放后，线程1开始沉睡，这个时候线程因为线程1沉睡时，会唤醒AQS队列中的头结点，所所以线程2会开始竞争锁，并获取到，等待3秒后，线程2会调用signalAll方法，“发出”signal信号。
signal方法如下：

        public final void signalAll() {
            if (!isHeldExclusively())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            Node first = firstWaiter;// firstWaiter为condition自己维护的一个链表的头结点，
            if (first != null)// 取出第一个节点后开始唤醒操作
                doSignalAll(first);
        }

说明下，其实Condition内部维护了等待队列的头结点和尾节点，该队列的作用是存放等待signal信号的线程，该线程被封装为Node节点后存放于此。

    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;
}

关键的就在于此，我们知道AQS自己维护的队列是当前等待资源的队列，AQS会在资源被释放后，依次唤醒队列中从前到后的所有节点，使他们对应的线程恢复执行。直到队列为空。

而Condition自己也维护了一个队列，该队列的作用是维护一个等待signal信号的队列，两个队列的作用是不同，事实上，每个线程也仅仅会同时存在以上两个队列中的一个，流程是这样的：

线程1调用reentrantLock.lock时，线程被加入到AQS的等待队列中。
线程1中await方法被调用时，该线程从AQS中移除，对应操作是锁的释放。
接着马上被加入到Condition的等待队列中，此时该线程需要signal信号。
线程2，因为线程1释放锁的关系，被唤醒，并判断可以获取锁，于是线程2获取锁，并被加入到AQS的等待队列中。
线程2调用signal方法，这个时候Condition的等待队列中只有线程1一个节点，于是它被取出来，并被加入到AQS的等待队列中。注意，这个时候，线程1 并没有被唤醒。
signal方法执行完毕，线程2调用reentrantLock.unLock()方法，释放锁。这个时候因为AQS中只有线程1，于是，AQS释放锁后按从头到尾的顺序唤醒线程时，线程1被唤醒，于是线程1回复执行。
直到释放所整个过程执行完毕。

可以看到，整个协作过程是靠结点在AQS的等待队列和Condition的等待队列中来回移动实现的，Condition作为一个条件类，很好的自己维护了一个等待信号的队列，并在适时的时候将结点加入到AQS的等待队列中来实现的唤醒操作。

看到这里，signal方法的代码应该不难理解了。

        public final void signal() {
            if (!isHeldExclusively())
                throw new IllegalMonitorStateException();
            Node first = firstWaiter;
            if (first != null)
                doSignal(first);//取出头结点，然后doSignal
        }
        private void doSignal(Node first) {
            do {
                if ( (firstWaiter = first.nextWaiter) == null)// 修改头结点，完成旧头结点的移出工作
                    lastWaiter = null;
                first.nextWaiter = null;
            } while (!transferForSignal(first) &&
                     (first = firstWaiter) != null);// 将老的头结点，加入到AQS的等待队列中
        }
    final boolean transferForSignal(Node node) {
        if (!compareAndSetWaitStatus(node, Node.CONDITION, 0))
            return false;
        Node p = enq(node);
        int ws = p.waitStatus;
        if (ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL))// 如果该结点的状态为cancel 或者修改waitStatus失败，则直接唤醒。
            LockSupport.unpark(node.thread);
        return true;
    }

可以看到，正常情况 ws > 0 || !compareAndSetWaitStatus(p, ws, Node.SIGNAL)这个判断是不会为true的，所以，不会在这个时候唤醒该线程。

只有到发送signal信号的线程调用reentrantLock.unlock()后因为它已经被加到AQS的等待队列中，所以才会被唤醒。

多线程最佳实践

应当优先使用LockSupport\Condition\ReentrantLock\BlockingQueue\CountDownLatch等官方已封装的优秀同步工具，而不是去思考如何使用线程的wait和notify。