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Java wait和notify虚假唤醒原理

来源:互联网 收集:自由互联 发布时间:2021-05-10
自己在此记录一下,方便日后复习。 虚假唤醒的概念 jdk官方文档解释: 所以说在wait和notify一块使用时,如果使用if作为条件时,会有虚假唤醒的情况发生,所以必须使用while作为循环

自己在此记录一下,方便日后复习。

虚假唤醒的概念

jdk官方文档解释:

所以说在wait和notify一块使用时,如果使用if作为条件时,会有虚假唤醒的情况发生,所以必须使用while作为循环条件。下面来举例实验:

首先,创建一个资源类:(在多线程中,一般都是资源类和线程操作解耦,不放在用同一个类中,只有在线程操作资源类时,才会创建资源类的对象)

package com.test;

/**
 * 资源类
 * @author Huxudong
 * @createTime 2020-04-01 21:57:39
 **/
public class Resource {
  /** 产品数 */
  private int product = 0;

  /** 进货 */
  public synchronized void get() {
    if(product >= 10) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"产品已满!");
      /** 当商品已经满的时候,进货线程挂起 */
      try {
        this.wait();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }

    /** 进货 */
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ ++product);
    /** 唤醒其他线程 */
    this.notifyAll();
    
  }

  /** 售货 */
  public synchronized void sale() {
    if(product <= 0) {
      System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+"产品已空");
      try {
        this.wait();
      } catch (InterruptedException e) {
        e.printStackTrace();
      }
    }
    /** 售货 */
    System.out.println(Thread.currentThread().getName()+":"+ --product);
    /** 唤醒其他线程 */
    this.notify();
  }
}

然后再创建线程来操作我们的资源类(通过java8新特性Lambda表达式直接创建)

package com.test;

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 线程操作资源类,实现线程与资源类的解耦合
 * @author Huxudong
 * @createTime 2020-04-01 23:13:54
 **/
public class TestPc {
  public static void main(String[] args) {
    Resource resource = new Resource();
    new Thread(()->{
      for (int i = 0; i < 20; i++) {
        try {
          /** 睡眠,便于观察结果 */
          TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
          e.printStackTrace();
        }
        resource.get();
      }
    },"生产者A").start();



    new Thread(()->{
      for (int i = 0; i < 20; i++) {
        resource.sale();
      }

    },"消费者C").start();

    new Thread(()->{
      for (int i = 0; i < 20; i++) {

        resource.get();
      }

    },"生产者B").start();

    new Thread(()->{
      for (int i = 0; i < 20; i++) {
        resource.sale();
      }

    },"消费者D").start();
  }
}

先来看看如果使用if条件会发生什么:

对,你没看错,怎么可能会出现负数呢,这肯定是不对的。冷静下来分析一下,还是有点头绪,知道哪里出现了问题的(那你是一个处事不惊的人,很厉害)。

来,分析一下,一开始先调用了消费者C,D线程(因为我们写了睡眠在生产者中),消费者此时发现此时product资源为0,所以,消费者C,D这两个兄弟,没办法只能调用wait方法,睡眠了,并且释放了锁。

但是此时第一个消费者已经苏醒了,发动机开始生产产品了,并且生产之后,又唤醒了所有等待的消费者线程。这消费者C,D两兄弟终于苏醒了,D哥们先获得了锁,所以就先消费了一个产品,然后就又发现没有产品了,又伤心的休眠去了,但是不要忘了,此时还有一个C哥们被唤醒了啊,你唤醒了人家,人家总的干点什么事情吧,不然这多难受,刚好不巧的是,此时的判断条件是if,所以此时C哥们便不受条件的约束,接着上面自己睡眠的代码处执行,毅然决然的又去消费了一个产品,原来D哥们消费后,就已经为0了,这个C哥们再去消费减一,不就是-1了吗,以此类推分析。发现如果判断条件用不好,此时唤醒的C哥们就相当于虚假唤醒的了,会给程序带来不可预估的错误。所以在这里判断必须要使用while,先来看看把if换成while的结果。

这回结果就比较正常了,为什么使用while就可以呢,因为像上文所说,即使唤醒了所有的消费者线程,此时会不停while循环判断,如果此时条件是为0,那么C哥们就不能出while,那么他也就不回执行下面消费产品的减减操作了,那么就会避免了这种错误。这也是官方提倡的在使用wait 和notifyAll的时候,必须使用while循环条件判断。

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