作者:忘净空

链接:https://www.jianshu.com/p/91d...

兴许咱们只晓得wait和notify是实现线程通信的,同时要应用synchronized包住,其实在开发中晓得这个是远远不够的。接下来看看两个常见的问题。

问题一:告诉失落

创立2个线程,一个线程负责计算,一个线程负责获取计算结果。

public class Calculator extends Thread {    int total;    @Override    public void run() {        synchronized (this){            for(int i = 0; i < 101; i++){                total += i;            }            this.notify();        }    }}public class ReaderResult extends Thread {    Calculator c;    public ReaderResult(Calculator c) {        this.c = c;    }    @Override    public void run() {        synchronized (c) {            try {                System.out.println(Thread.currentThread() + "期待计算结...");                c.wait();            } catch (InterruptedException e) {                e.printStackTrace();            }            System.out.println(Thread.currentThread() + "计算结果为:" + c.total);        }    }    public static void main(String[] args) {        Calculator calculator = new Calculator();        //先启动获取计算结果线程        new ReaderResult(calculator).start();        calculator.start();            }}

咱们会取得预期的后果:

Thread[Thread-1,5,main]期待计算结...Thread[Thread-1,5,main]计算结果为:5050

然而咱们批改为先启动计算线程呢?

calculator.start();new ReaderResult(calculator).start();

这是获取结算后果线程始终期待:

Thread[Thread-1,5,main]期待计算结...

问题剖析

打印出线程堆栈:

"Thread-1" prio=5 tid=0x00007f983b87e000 nid=0x4d03 in Object.wait() [0x0000000118988000]   java.lang.Thread.State: WAITING (on object monitor)    at java.lang.Object.wait(Native Method)    - waiting on <0x00000007d56fb4d0> (a com.concurrent.waitnotify.Calculator)    at java.lang.Object.wait(Object.java:503)    at com.concurrent.waitnotify.ReaderResult.run(ReaderResult.java:18)    - locked <0x00000007d56fb4d0> (a com.concurrent.waitnotify.Calculator)

能够看出ReaderResult在Calculator上期待。产生这个景象就是常说的告诉失落,在获取告诉前,告诉提前达到,咱们先计算结果,计算完后再告诉,然而这个时候获取后果没有在期待告诉,等到获取后果的线程想获取后果时,这个告诉曾经告诉过了,所以就产生失落,那咱们该如何防止?能够设置变量示意是否被告诉过,批改代码如下:

public class Calculator extends Thread {    int total;    boolean isSignalled = false;    @Override    public void run() {        synchronized (this) {            isSignalled = true;//曾经告诉过                for (int i = 0; i < 101; i++) {                    total += i;                }                this.notify();            }    }}public class ReaderResult extends Thread {    Calculator c;    public ReaderResult(Calculator c) {        this.c = c;    }    @Override    public void run() {        synchronized (c) {            if (!c.isSignalled) {//判断是否被告诉过                try {                    System.out.println(Thread.currentThread() + "期待计算结...");                    c.wait();                } catch (InterruptedException e) {                    e.printStackTrace();                }                System.out.println(Thread.currentThread() + "计算结果为:" + c.total);            }        }    }    public static void main(String[] args) {        Calculator calculator = new Calculator();        new ReaderResult(calculator).start();        calculator.start();    }}

问题二:假唤醒

两个线程去删除数组的元素,当没有元素的时候期待,另一个线程增加一个元素,增加完后告诉删除数据的线程。

public class EarlyNotify{    private List list;    public EarlyNotify() {        list = Collections.synchronizedList(new LinkedList());    }    public String removeItem() throws InterruptedException {        synchronized ( list ) {            if ( list.isEmpty() ) {  //问题在这                list.wait();            }            //删除元素            String item = (String) list.remove(0);            return item;        }    }    public void addItem(String item) {        synchronized ( list ) {            //增加元素            list.add(item);            //增加后,告诉所有线程            list.notifyAll();        }    }    private static void print(String msg) {        String name = Thread.currentThread().getName();        System.out.println(name + ": " + msg);    }    public static void main(String[] args) {        final EarlyNotify en = new EarlyNotify();        Runnable runA = new Runnable() {            public void run() {                try {                    String item = en.removeItem();                } catch ( InterruptedException ix ) {                    print("interrupted!");                } catch ( Exception x ) {                    print("threw an Exception!!!\n" + x);                }            }        };        Runnable runB = new Runnable() {            public void run() {                en.addItem("Hello!");            }        };        try {            //启动第一个删除元素的线程            Thread threadA1 = new Thread(runA, "threadA1");            threadA1.start();            Thread.sleep(500);            //启动第二个删除元素的线程            Thread threadA2 = new Thread(runA, "threadA2");            threadA2.start();            Thread.sleep(500);            //启动减少元素的线程            Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");            threadB.start();            Thread.sleep(1000); // wait 10 seconds            threadA1.interrupt();            threadA2.interrupt();        } catch ( InterruptedException x ) {}    }}

后果:

threadA1: threw an Exception!!!java.lang.IndexOutOfBoundsException: Index: 0, Size: 0

这里产生了假唤醒,当增加完一个元素而后唤醒两个线程去删除,这个只有一个元素,所以会抛出数组越界,这时咱们须要唤醒的时候在判断一次是否还有元素。

批改代码:

public String removeItem() throws InterruptedException {      synchronized ( list ) {          while ( list.isEmpty() ) {  //问题在这              list.wait();          }          //删除元素          String item = (String) list.remove(0);          return item;      }}

期待/告诉的典型范式

从下面的问题咱们可演绎出期待/告诉的典型范式。

该范式分为两局部,别离针对期待方(消费者)和告诉方(生产者)。

期待方遵循原则如下:

  1. 获取对象的锁
  2. 如果条件不满足,那么调用对象的wait()办法,被告诉后仍要查看条件
  3. 条件满足则执行对应的逻辑

对应伪代码如下:

synchronized(对象){    while(条件不满足){        对象.wait();    }    对应的解决逻辑}

告诉方遵循原则如下:

  1. 取得对象的锁
  2. 扭转条件
  3. 告诉所以期待在对象上的线程

对应伪代码如下:

synchronized(对象){    扭转条件    对象.notifyAll();}

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