Java并发编程虚假唤醒问题（生产者和消费者关系）
2024-09-03 16:57:24
何为虚假唤醒：
当一个条件满足时，很多线程都被唤醒了，但是只有其中部分是有用的唤醒，其它的唤醒都是无用功；
比如买货：如果商品本来没有货物，突然进了一件商品，这是所有的线程都被唤醒了，但是只能一个人买，所以其他人都是假唤醒，获取不到对象的锁；
避免虚假唤醒：
Synchronized版，生产者和消费者问题
package com.jia.pc;
public class A {
public static void main(String[] args) {
Data data = new Data();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
try {
data.increment();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"A").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"B").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
try {
data.increment();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"C").start();
new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
try {
data.decrement();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"D").start();
}
}
// 等待，业务，通知
class Data{
private int number = 0;
// +1
public synchronized void increment() throws InterruptedException {
while (number != 0){
// 等待
this.wait();
}
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->" + number);
// 通知其他线程，我+1完毕
this.notifyAll();
}
// -1
public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
while (number == 0){
// 等待
this.wait();
}
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->" + number);
// 通知其他线程，我-1完毕
this.notifyAll();
}
}
运行结果：
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
A->1
B->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0
C->1
D->0 Process finished with exit code 0
虚假幻想是如何产生的？
把 while (number != 0) {}
换成 if (number == 0) {}
就会出现虚假唤醒。官方文档有标注；
为什么if判断会出现虚假唤醒？
1. 因为if只会执行一次，执行完会接着向下执行if（）外边的
2. 而while不会，直到条件满足才会向下执行while（）外边的
JUC版，生产者和消费者问题
使用 Condition 代码实现：
package com.jia.pc; import java.util.concurrent.locks.Condition;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class C { public static void main(String[] args) { Data3 data = new Data3(); new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
data.printA();
}
},"A").start(); new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
data.printB();
}
},"B").start(); new Thread(()->{
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
data.printC();
}
},"C").start();
}
} // 资源类
class Data3{ private Lock lock = new ReentrantLock(); Condition conditionA = lock.newCondition();
Condition conditionB = lock.newCondition();
Condition conditionC = lock.newCondition(); private int number = 1; public void printA(){
lock.lock();
try {
while (number != 1){
//等待
conditionA.await();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->"+"AAAAA");
//唤醒执行的线程 B
number = 2;
conditionB.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
} public void printB(){
lock.lock();
try {
while (number != 2){
//等待
conditionB.await();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->"+"BBBBB");
//唤醒 C
number = 3;
conditionC.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
} public void printC(){
lock.lock();
try {
while (number != 3){
//等待
conditionC.await();
}
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"->"+"CCCCC");
//唤醒 A
number = 1;
conditionA.signal();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
}
Condition：它可以精准的通知和唤醒线程；
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