转:【Java并发编程】之十一:线程间通信中notify通知的遗漏(含代码)

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notify通知的遗漏很容易理解,即threadA还没开始wait的时候,threadB已经notify了,这样,threadB通知是没有任何响应的,当threadB退出synchronized代码块后,threadA再开始wait,便会一直阻塞等待,直到被别的线程打断。

遗漏通知的代码

下面给出一段代码演示通知是如何遗漏的,如下:

[java] view plain copy

  1. public class MissedNotify extends Object {
  2. private Object proceedLock;
  3. public MissedNotify() {
  4. print("in MissedNotify()");
  5. proceedLock = new Object();
  6. }
  7. public void waitToProceed() throws InterruptedException {
  8. print("in waitToProceed() - entered");
  9. synchronized ( proceedLock ) {
  10. print("in waitToProceed() - about to wait()");
  11. proceedLock.wait();
  12. print("in waitToProceed() - back from wait()");
  13. }
  14. print("in waitToProceed() - leaving");
  15. }
  16. public void proceed() {
  17. print("in proceed() - entered");
  18. synchronized ( proceedLock ) {
  19. print("in proceed() - about to notifyAll()");
  20. proceedLock.notifyAll();
  21. print("in proceed() - back from notifyAll()");
  22. }
  23. print("in proceed() - leaving");
  24. }
  25. private static void print(String msg) {
  26. String name = Thread.currentThread().getName();
  27. System.out.println(name + ": " + msg);
  28. }
  29. public static void main(String[] args) {
  30. final MissedNotify mn = new MissedNotify();
  31. Runnable runA = new Runnable() {
  32. public void run() {
  33. try {
  34. //休眠1000ms,大于runB中的500ms,
  35. //是为了后调用waitToProceed,从而先notifyAll,后wait,
  36. //从而造成通知的遗漏
  37. Thread.sleep(1000);
  38. mn.waitToProceed();
  39. } catch ( InterruptedException x ) {
  40. x.printStackTrace();
  41. }
  42. }
  43. };
  44. Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");
  45. threadA.start();
  46. Runnable runB = new Runnable() {
  47. public void run() {
  48. try {
  49. //休眠500ms,小于runA中的1000ms,
  50. //是为了先调用proceed,从而先notifyAll,后wait,
  51. //从而造成通知的遗漏
  52. Thread.sleep(500);
  53. mn.proceed();
  54. } catch ( InterruptedException x ) {
  55. x.printStackTrace();
  56. }
  57. }
  58. };
  59. Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");
  60. threadB.start();
  61. try {
  62. Thread.sleep(10000);
  63. } catch ( InterruptedException x ) {}
  64. //试图打断wait阻塞
  65. print("about to invoke interrupt() on threadA");
  66. threadA.interrupt();
  67. }
  68. }

执行结果如下:

分析:由于threadB在执行mn.proceed()之前只休眠了500ms,而threadA在执行mn.waitToProceed()之前休眠了1000ms,因此,threadB会先苏醒,继而执行mn.proceed(),获取到proceedLock的对象锁,继而执行其中的notifyAll(),当退出proceed()方法中的synchronized代码块时,threadA才有机会获取proceedLock的对象锁,继而执行其中的wait()方法,但此时notifyAll()方法已经执行完毕,threadA便漏掉了threadB的通知,便会阻塞下去。后面主线程休眠10秒后,尝试中断threadA线程,使其抛出InterruptedException。

修正后的代码

为了修正MissedNotify,需要添加一个boolean指示变量,该变量只能在同步代码块内部访问和修改。修改后的代码如下:

[java] view plain copy

  1. public class MissedNotifyFix extends Object {
  2. private Object proceedLock;
  3. //该标志位用来指示线程是否需要等待
  4. private boolean okToProceed;
  5. public MissedNotifyFix() {
  6. print("in MissedNotify()");
  7. proceedLock = new Object();
  8. //先设置为false
  9. okToProceed = false;
  10. }
  11. public void waitToProceed() throws InterruptedException {
  12. print("in waitToProceed() - entered");
  13. synchronized ( proceedLock ) {
  14. print("in waitToProceed() - entered sync block");
  15. //while循环判断,这里不用if的原因是为了防止早期通知
  16. while ( okToProceed == false ) {
  17. print("in waitToProceed() - about to wait()");
  18. proceedLock.wait();
  19. print("in waitToProceed() - back from wait()");
  20. }
  21. print("in waitToProceed() - leaving sync block");
  22. }
  23. print("in waitToProceed() - leaving");
  24. }
  25. public void proceed() {
  26. print("in proceed() - entered");
  27. synchronized ( proceedLock ) {
  28. print("in proceed() - entered sync block");
  29. //通知之前,将其设置为true,这样即使出现通知遗漏的情况,也不会使线程在wait出阻塞
  30. okToProceed = true;
  31. print("in proceed() - changed okToProceed to true");
  32. proceedLock.notifyAll();
  33. print("in proceed() - just did notifyAll()");
  34. print("in proceed() - leaving sync block");
  35. }
  36. print("in proceed() - leaving");
  37. }
  38. private static void print(String msg) {
  39. String name = Thread.currentThread().getName();
  40. System.out.println(name + ": " + msg);
  41. }
  42. public static void main(String[] args) {
  43. final MissedNotifyFix mnf = new MissedNotifyFix();
  44. Runnable runA = new Runnable() {
  45. public void run() {
  46. try {
  47. //休眠1000ms,大于runB中的500ms,
  48. //是为了后调用waitToProceed,从而先notifyAll,后wait,
  49. Thread.sleep(1000);
  50. mnf.waitToProceed();
  51. } catch ( InterruptedException x ) {
  52. x.printStackTrace();
  53. }
  54. }
  55. };
  56. Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");
  57. threadA.start();
  58. Runnable runB = new Runnable() {
  59. public void run() {
  60. try {
  61. //休眠500ms,小于runA中的1000ms,
  62. //是为了先调用proceed,从而先notifyAll,后wait,
  63. Thread.sleep(500);
  64. mnf.proceed();
  65. } catch ( InterruptedException x ) {
  66. x.printStackTrace();
  67. }
  68. }
  69. };
  70. Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");
  71. threadB.start();
  72. try {
  73. Thread.sleep(10000);
  74. } catch ( InterruptedException x ) {}
  75. print("about to invoke interrupt() on threadA");
  76. threadA.interrupt();
  77. }
  78. }

执行结果如下:

注意代码中加了注释的部分,在threadB进行通知之前,先将okToProceed置为true,这样如果threadA将通知遗漏,那么就不会进入while循环,也便不会执行wait方法,线程也就不会阻塞。如果通知没有被遗漏,wait方法返回后,okToProceed已经被置为true,下次while循环判断条件不成立,便会退出循环。

这样,通过标志位和wait、notifyAll的配合使用,便避免了通知遗漏而造成的阻塞问题。

 总结:在使用线程的等待/通知机制时,一般都要配合一个boolean变量值(或者其他能够判断真假的条件),在notify之前改变该boolean变量的值,让wait返回后能够退出while循环(一般都要在wait方法外围加一层while循环,以防止早期通知),或在通知被遗漏后,不会被阻塞在wait方法处。这样便保证了程序的正确性。

时间: 2024-10-18 18:52:35

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