黑马程序员——Java多线程—线程同步—wait、notify、notifyAll

参考：

CSDN  高爽：Java线程(三)：线程协作-生产者/消费者问题

关于wait、notify、notifyAll如何使用不再说明，可以参考网上的教程，仅在此记录一个小问题。

先看一段代码，这段代码有一个问题：

package org.lgy.study.thread;import java.util.List;import java.util.ArrayList;/* javac -d classes "src/org/lgy/study/thread/WaitNotifyEgg.java"java org.lgy.study.thread.WaitNotifyEgg *//* 这个类用来测试线程同步（通信），不同线程在一个盘子中取放鸡蛋 */public class WaitNotifyEgg{public static void main(String[] args){// 盘子Plate p = new Plate();// 启动3个放鸡蛋的线程for(int i = 0; i < 3; i++){new Thread(new PutEggThread(p), "放-" + i).start();}// 启动3个取鸡蛋的线程for(int i = 0; i < 3; i++){new Thread(new GetEggThread(p), "取-" + i).start();}}/* 定义一个盘子类，用来存放鸡蛋 */public static class Plate{// 存放鸡蛋的盘子private List<Object> eggs = new ArrayList<>();// 放鸡蛋public synchronized void put(Object egg){if(eggs.size() > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，盘子已满，正在等待... ...");try{this.wait();}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}eggs.add(egg);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，放入鸡蛋：" + egg);this.notify();}// 取鸡蛋public synchronized Object get(){if(this.eggs.size() == 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，盘子为空，正在等待... ...");try{this.wait();  // 如果盘子为空，则阻塞当前取鸡蛋的线程}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}Object egg = eggs.get(0);  // 拿到鸡蛋eggs.clear();  // 清空盘子System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，取到鸡蛋：" + egg);this.notify();  // 唤醒因当前对象（即this代表的Plate对象）而阻塞的线程return egg;}}/* 放鸡蛋的线程 */private static class PutEggThread implements Runnable{private Plate plate;  // 往这个盘子里放鸡蛋private Object egg;  // 被放入盘子中的鸡蛋private PutEggThread(Plate plate){this.plate = plate;// this.egg = new Object();}public void run(){while(true){this.egg = new Object();this.plate.put(egg);try{Thread.sleep(100);}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}}/* 取鸡蛋的线程 */private static class GetEggThread implements Runnable{private Plate plate;  // 从这个盘子中取鸡蛋public GetEggThread(Plate plate){this.plate = plate;}public void run(){while(true){plate.get();try{Thread.sleep(100);}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}}}}

问题一：连续2次放入鸡蛋

看一下上面代码的运行结果：

下面分析一下为什么会出现上面的错误。

出现问题的代码如下：

// 放鸡蛋public synchronized void put(Object egg){if(eggs.size() > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，盘子已满，正在等待... ...");try{this.wait();}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}eggs.add(egg);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，放入鸡蛋：" + egg);this.notify();}

线程“放-1、放-2”是在上面的“this.wait()”处被阻塞的，当它们被唤醒时，就会从被阻塞的代码后面继续执行，也就是说它们会继续执行“this.wait()”后面的代码，即“eggs.add(egg)... ...”，直至所在方法结束，所以就出现了2个线程都可以向盘子中放鸡蛋的情况。

我们期望的情况是这样的，当被阻塞的线程被唤醒后，它先判断盘子中是否有鸡蛋，如果有那它再次阻塞，如果没有那它就放鸡蛋。所以我们应该把“this.wait()”放到一个不断判断盘子中是否有鸡蛋的循环中，如果有鸡蛋就执行循环（即阻塞线程），如果没有鸡蛋就退出循环，放鸡蛋。

修改后的代码：

// 放鸡蛋public synchronized void put(Object egg){while(eggs.size() > 0){System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，盘子已满，正在等待... ...");try{this.wait();}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}eggs.add(egg);System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，放入鸡蛋：" + egg);this.notify();}

对于取鸡蛋的get方法也做同样的处理。

问题二：死锁

这是基于问题一修改后的代码的运行结果：

分析一下死锁的原因：

先看一下程序的执行

1：“放-0” 因为没有线程阻塞，所以没有唤醒任何线程
2：“放-2” 阻塞
3：“放-1” 阻塞


4：“取-2” 唤醒“放-2”
5：“取-1” 阻塞
6：“取-0” 阻塞


7：“放-2” 唤醒“放-1”
8：“放-1” 阻塞
9：“放-0” 阻塞
10:“放-2” 阻塞


11:“取-2” 唤醒 “取-1”
12:“取-1” 阻塞
13:“取-2” 阻塞




名    初态 每次执行完后的状态
放-0：就绪 就绪 阻塞
放-1：就绪 阻塞(被唤醒)阻塞
放-2：就绪 阻塞(被唤醒)就绪阻塞


取-0：就绪 阻塞
取-1：就绪 阻塞(被唤醒)阻塞
取-2：就绪 就绪 就绪 阻塞


从上面的分析中可以看出，每一个线程的终态都是阻塞，所以发生了死锁。
发生死锁的原因就是唤醒线程时用的是notify，而不是notifyAll。notify在唤醒线程时是随机唤醒一个阻塞的线程，具有不确定性，有可能唤醒放鸡蛋的线程，也有可能唤醒取鸡蛋的线程。


从上面程序的执行过程可以看出，在输出8、9、10的结果后，三个放鸡蛋的线程全部阻塞掉了，这是应该有取鸡蛋的线程来唤醒放鸡蛋的线程，但是实际上取鸡蛋的线程唤醒的不是放鸡蛋的线程，而是唤醒了取鸡蛋的线程，被唤醒的取鸡蛋的线程因为没有鸡蛋可取而阻塞掉（直接阻塞掉是不会唤醒任何线程的）。