乐趣区

为什么waitnotify必须要强制要求放在synchronized中

jiezi

1 为什么 wait/notify 必须要强制要求放在 synchronized 中

在日常开发，咱们都晓得 wait/notify 有着十分固定的一套模板，就是上面的样子，synchronized 同步块包裹着 Object.wait() 办法，如果不通过同步块包住的话 JVM 会抛出 IllegalMonitorStateException 异样。

synchronized(lock) {while(!condition){lock.wait();
    }
}

那么为什么要限度这么写呢？

2 如果 Object.wait()/notify 不须要同步

假如咱们本人实现了一个 BlockingQueue 的代码。
如果 Object.wait()/notify 不须要同步，那么咱们的代码会形如上面这样。

class BlockingQueue {Queue<String> buffer = new LinkedList<String>();

    public void give(String data) {buffer.add(data);
        notify();                   // 往队列里增加的时候 notify，因为可能有人在等着 take}

    public String take() throws InterruptedException {while (buffer.isEmpty())    // 用 while，避免 spurious wakeups（虚伪唤醒）wait(); // 当 buffer 是空的时候就等着他人 give
        return buffer.remove();}
}

如果下面的代码能够执行的话，多线程状况下 会呈现一种状况：

  1. 以后 buffer 是空的，这时来了一个 take 的申请，尚未执行到 wait 语句
  2. 同时又来了一个 give 申请，残缺 执行完了整个 give 办法并且发送了 notify
  3. 此时 take 办法才走到 wait，因为它 错过了上一个 notify，所以会在明明 buffer 不空的状况下挂起线程，take 办法挂起。如果再没有人调用过 give 办法了，在业务上的体现就会是这个 take 线程永远也取不到 buffer 中的内容

3 为什么要在 JVM 层面抛异样

因为 你只有用 notify，那就是为了在多线程环境下同步，notify/wait 机制自身就是为了多线程的同步而存在的，那就只能配套 synchronized，所以为了避免下面状况的产生，就间接强制抛异样来限度开发的代码模式了。

4 如果没有 wait/notify

试想一种场景，如果没有 wait/notify 的挂起唤醒机制，该如何实现 BlockingQueue

class BlockingQueue {Queue<String> buffer = new LinkedList<String>();

    public void give(String data) {buffer.add(data);
    }

    public String take() throws InterruptedException {while(buffer.isEmpty) {sleep(10);
        }
        return buffer.remove();}
}

如果没有 wait/notify，那么在 take 的时候只能通过 while 循环不停轮询判断 buffer 是否为空来实时获取 buffer 的最新状态，那么势必会造成两种状况：

  1. sleep 工夫过短，那么线程将始终不行循环抢占 CPU，造成 CPU 打满
  2. sleep 工夫过长，那么将会影响 take 的时效性

综上，针对于 BlockingQueue 这样的场景，同步块 + wait/notify 或者 lock + signal/await 就是标配

退出移动版