内置锁和内置条件队列一起，一个简单的应用是创建可阻塞的有界缓存区，java并发包的BlockingQueue就是一个利用Lock和显式条件队列实现的可阻塞的有界队列。总结内置锁和内置条件的原理，这里我们用另一种方式实现简单的可阻塞缓存。源码如下：

        首先，创建一抽象有界缓存类ABoundedBuffer，提供插入和删除的基本实现。

/** * @title       :ABoundedBuffer * @description :有界缓存抽象类 * @update      :2014-12-30 上午9:29:33 * @author      :172.17.5.73 * @version     :1.0.0 * @since       :2014-12-30 */public abstract class ABoundedBuffer<V> {	private final V[] buf;	private int tail;	private int head;	private int count;		protected ABoundedBuffer(int capacity){		this.buf = (V[]) new Object[capacity];	}		protected synchronized final void doPut(V v){		buf[tail] = v;		if(++tail==buf.length){			tail = 0;		}				++count;	}	protected synchronized final V doTake(){		V v = buf[head];		buf[head] = null;		if(++head==buf.length){			head = 0;		}		--count;		return v;	}		public synchronized final boolean isFull(){		return count == buf.length;	}		public synchronized final boolean isEmpty(){		return count==0;	}}

          其次，利用内置条件队列，编写子类实现可阻塞的插入和删除操作。插入操作，依赖的条件是缓存非满，当条件不满足时，调用wait方法挂起线程，一旦插入成功，说明缓存非空，则调用notifyAll方法唤醒等待非空的线程。删除操作，依赖的条件是非空，当条件不满足时，同样挂起等待，一旦删除成功，说明缓存非满，唤起等待该条件的线程。简单的源码如下：

import java.util.Date;/** *  * @title       :InnerConditionQueue * @description :使用内置条件队列，实现简单的有界缓存 *               通过对象的wait和notify来实现挂起 *               锁对象是this,调用wait/notify的对象是同一个对象。 *               三元关系（锁、wait/notify、条件谓词） *               缺陷： *               线程从wait中被唤醒时，并不代码条件谓词为真，此时还是需要再判断条件。所以必须在循环中调用wait *               每次醒来时都判断谓词的真假。 *               谓词：对客体的描述或说明（是什么、怎么样、做什么），描述客体的本质、关系、特性等的词项。 * @update      :2014-12-18 下午4:18:06 * @author      :172.17.5.73 * @version     :1.0.0 * @since       :2014-12-18 */public class InnerConditionQueue<V> extends ABoundedBuffer<V> {	protected InnerConditionQueue(int capacity) {		super(capacity);	}	public synchronized void put(V v) throws InterruptedException{		while(isFull()){			System.out.println(new Date()+" buffer is Full thread wait:"+Thread.currentThread().getName());			wait();		}				doPut(v);		notifyAll();	}		public synchronized V take() throws InterruptedException{		while(isEmpty()){			System.out.println(new Date()+" buffer is empty thread wait:"+Thread.currentThread().getName());			wait();		}				V v = doTake();		//每当在等待一个条件时，一定要确保在条件谓词变为真时，通过某种方式发出通知		notifyAll();		System.out.println(new Date()+" "+Thread.currentThread().getName()+" take:"+v);		return v;	}}

       最后，编写测试代码，创建一个大小为2的缓冲区，启动三个线程执行插入操作，当第三个线程执行时会因为缓存已满而挂起，主线程删除两个记录后，等待线程被唤醒成功插入。当缓存空的时候，之后的删除操作将被阻塞直到有新的记录插入为止。测试代码如下：

import java.util.Date;public class Main {	public static void main(String[] args) {		final InnerConditionQueue<String> bu = new InnerConditionQueue<String>(2);				Thread t1 = new Thread(new Runnable(){			@Override			public void run() {				try {					bu.put("hello1");				} catch (InterruptedException execption) {					System.out.println("intercetp1:"+Thread.currentThread().getName());				}			}		});		Thread t2 = new Thread(new Runnable(){						@Override			public void run() {				try {					bu.put("hello2");				} catch (InterruptedException execption) {					System.out.println("intercetp2:"+Thread.currentThread().getName());				}			}		});		Thread t3 =  new Thread(new Runnable(){			@Override			public void run() {				try {					bu.put("hello3");					Thread.sleep(50000);					bu.put("last one...");				} catch (InterruptedException execption) {					System.out.println("intercetp3:"+Thread.currentThread().getName());				}			}		});				t1.start();		t2.start();		t3.start();				try {			Thread.sleep(5000);			bu.take();			bu.take();			bu.take();			bu.take();		} catch (InterruptedException execption) {			execption.printStackTrace();		}				System.out.println(new Date()+" main over...");	}}

       执行结果：t3的第一个put操作会因为缓存已满而阻塞，5秒后主线程删除两个操作后，重新被唤醒。主线程的第四个bu.take()操作会因为缓存为空而阻塞，直到t3在50秒后重新插入"last one"后被唤醒，操作结束。

Tue Dec 30 10:23:53 CST 2014 buffer is Full thread wait:Thread-2Tue Dec 30 10:23:58 CST 2014 main take:hello1Tue Dec 30 10:23:58 CST 2014 main take:hello2Tue Dec 30 10:23:58 CST 2014 buffer is empty thread wait:mainTue Dec 30 10:23:58 CST 2014 main take:hello3Tue Dec 30 10:23:58 CST 2014 buffer is empty thread wait:mainTue Dec 30 10:24:48 CST 2014 main take:last one...Tue Dec 30 10:24:48 CST 2014 main over...

      结论：BlockingQueue的子类ArrayBlockingQueue是使用ReentrantLock和ObjectCondition实现的可阻塞队列，该实现选取显式锁和显式条件队列的原因是很显然，这个队列的入队和出队操作依赖两个条件，而ReentrantLock可以关联多个条件队列。它与我们用Object的内置队列相比，巧妙之处在于：线程会在其等待的条件队列中等待。我们的例子中非空和非满这两种条件都关联着同一个条件队列，当一个线程由于其他线程调用了notifyAll而被唤醒时，并不意味着它等待的条件已经为真了，这也是内置条件队列的局限所在。

java并发-使用内置条件队列实现简单的有界缓存