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转：【Java并发编程】之十二：线程间通信中notifyAll造成的早期通知问题（含代码）

2024-09-27 20:50:39   216人阅读

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    如果线程在等待时接到通知，但线程等待的条件还不满足，此时，线程接到的就是早期通知，如果条件满足的时间很短，但很快又改变了，而变得不再满足，这时也将发生早期通知。这种现象听起来很奇怪，下面通过一个示例程序来说明问题。

    很简单，两个线程等待删除List中的元素，同时另外一个线程正要向其中添加项目。代码如下：

[java] view plain copy
  1. import java.util.*;  
  2.   
  3. public class EarlyNotify extends Object {  
  4.     private List list;  
  5.   
  6.     public EarlyNotify() {  
  7.         list = Collections.synchronizedList(new LinkedList());  
  8.     }  
  9.   
  10.     public String removeItem() throws InterruptedException {  
  11.         print("in removeItem() - entering");  
  12.   
  13.         synchronized ( list ) {  
  14.             if ( list.isEmpty() ) {  //这里用if语句会发生危险  
  15.                 print("in removeItem() - about to wait()");  
  16.                 list.wait();  
  17.                 print("in removeItem() - done with wait()");  
  18.             }  
  19.   
  20.             //删除元素  
  21.             String item = (String) list.remove(0);  
  22.   
  23.             print("in removeItem() - leaving");  
  24.             return item;  
  25.         }  
  26.     }  
  27.   
  28.     public void addItem(String item) {  
  29.         print("in addItem() - entering");  
  30.         synchronized ( list ) {  
  31.             //添加元素  
  32.             list.add(item);  
  33.             print("in addItem() - just added: ‘" + item + "‘");  
  34.   
  35.             //添加后，通知所有线程  
  36.             list.notifyAll();  
  37.             print("in addItem() - just notified");  
  38.         }  
  39.         print("in addItem() - leaving");  
  40.     }  
  41.   
  42.     private static void print(String msg) {  
  43.         String name = Thread.currentThread().getName();  
  44.         System.out.println(name + ": " + msg);  
  45.     }  
  46.   
  47.     public static void main(String[] args) {  
  48.         final EarlyNotify en = new EarlyNotify();  
  49.   
  50.         Runnable runA = new Runnable() {  
  51.                 public void run() {  
  52.                     try {  
  53.                         String item = en.removeItem();  
  54.                         print("in run() - returned: ‘" +   
  55.                                 item + "‘");  
  56.                     } catch ( InterruptedException ix ) {  
  57.                         print("interrupted!");  
  58.                     } catch ( Exception x ) {  
  59.                         print("threw an Exception!!!\n" + x);  
  60.                     }  
  61.                 }  
  62.             };  
  63.   
  64.         Runnable runB = new Runnable() {  
  65.                 public void run() {  
  66.                     en.addItem("Hello!");  
  67.                 }  
  68.             };  
  69.   
  70.         try {  
  71.             //启动第一个删除元素的线程  
  72.             Thread threadA1 = new Thread(runA, "threadA1");  
  73.             threadA1.start();  
  74.   
  75.             Thread.sleep(500);  
  76.       
  77.             //启动第二个删除元素的线程  
  78.             Thread threadA2 = new Thread(runA, "threadA2");  
  79.             threadA2.start();  
  80.   
  81.             Thread.sleep(500);  
  82.             //启动增加元素的线程  
  83.             Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");  
  84.             threadB.start();  
  85.   
  86.             Thread.sleep(10000); // wait 10 seconds  
  87.   
  88.             threadA1.interrupt();  
  89.             threadA2.interrupt();  
  90.         } catch ( InterruptedException x ) {}  
  91.     }  
  92. }  

    执行结果如下：

技术分享

    

     分析：首先启动threadA1，threadA1在removeItem（）中调用wait（），从而释放list上的对象锁。再过500ms，启动threadA2，threadA2调用removeItem（），获取list上的对象锁，也发现列表为空，从而在wait（）方法处阻塞，释放list上的对象锁。再过500ms后，启动threadB，并调用addItem，获得list上的对象锁，并在list中添加一个元素，同时用notifyAll通知所有线程。

    threadA1和threadA2都从wait（）返回，等待获取list对象上的对象锁，并试图从列表中删除添加的元素，这就会产生麻烦，只有其中一个操作能成功。假设threadA1获取了list上的对象锁，并删除元素成功，在退出synchronized代码块时，它便会释放list上的对象锁，此时threadA2便会获取list上的对象锁，会继续删除list中的元素，但是list已经为空了，这便会抛出IndexOutOfBoundsException。

 

    要避免以上问题只需将wait外围的if语句改为while循环即可，这样当list为空时，线程便会继续等待，而不会继续去执行删除list中元素的代码。

    修改后的执行结果如下：

技术分享

 

     总结：在使用线程的等待/通知机制时，一般都要在while循环中调用wait（）方法，满足条件时，才让while循环退出，这样一般也要配合使用一个boolean变量（或其他能判断真假的条件，如本文中的list.isEmpty()），满足while循环的条件时，进入while循环，执行wait（）方法，不满足while循环的条件时，跳出循环，执行后面的代码。

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