先來看一個例子
一個賣面的麪館,有一個做面的廚師和一個吃麪的食客,需要保證,廚師做一碗麪,食客喫一碗麪,不能一次性多做幾碗面,更不能沒有面的時候吃麪;按照上述操作,進行十輪做面吃麪的操作。
用代碼說話
首先我們需要有一個資源類,裏面包含面的數量,做面操作,吃麪操作;
當面的數量爲0時,廚師才做面,做完面,需要喚醒等待的食客,否則廚師需要等待食客吃完麪才能做面;
當面的數量不爲0時,食客才能吃麪,吃完麪需要喚醒正在等待的廚師,否則食客需要等待廚師做完面才能吃麪;
然後在主類中,我們創建一個廚師線程進行10次做面,一個食客線程進行10次吃麪;
代碼如下:
package com.duoxiancheng.code;
/**
* @user: code隨筆
*/
class Noodles{
//面的數量
private int num = 0;
//做面方法
public synchronized void makeNoodles() throws InterruptedException {
//如果面的數量不爲0,則等待食客吃完麪再做面
if(num != 0){
this.wait();
}
num++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"做好了一份面,當前有"+num+"份面");
//面做好後,喚醒食客來喫
this.notifyAll();
}
//吃麪方法
public synchronized void eatNoodles() throws InterruptedException {
//如果面的數量爲0,則等待廚師做完面再吃麪
if(num == 0){
this.wait();
}
num--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"吃了一份面,當前有"+num+"份面");
//喫完則喚醒廚師來做面
this.notifyAll();
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Noodles noodles = new Noodles();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
noodles.makeNoodles();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"廚師A").start();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
noodles.eatNoodles();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"食客甲").start();
}
}
輸出如下:
可以見到是交替輸出的;
如果有兩個廚師,兩個食客,都進行10次循環呢?
Noodles類的代碼不用動,在主類中多創建兩個線程即可,主類代碼如下:
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Noodles noodles = new Noodles();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
noodles.makeNoodles();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"廚師A").start();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
noodles.makeNoodles();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"廚師B").start();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
noodles.eatNoodles();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"食客甲").start();
new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
try {
for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
noodles.eatNoodles();
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
},"食客乙").start();
}
}
此時輸出如下:
虛假喚醒
上面的問題就是"虛假喚醒"。
當我們只有一個廚師一個食客時,只能是廚師做面或者食客吃麪,並沒有其他情況;
但是當有兩個廚師,兩個食客時,就會出現下面的問題:
-
初始狀態
- 廚師A得到操作權,發現面的數量爲0,可以做面,面的份數+1,然後喚醒所有線程;
-
廚師B得到操作權,發現面的數量爲1,不可以做面,執行wait操作;
-
廚師A得到操作權,發現面的數量爲1,不可以做面,執行wait操作;
- 食客甲得到操作權,發現面的數量爲1,可以吃麪,吃完麪後面的數量-1,並喚醒所有線程;
- 此時廚師A得到操作權了,因爲是從剛纔阻塞的地方繼續運行,就不用再判斷面的數量是否爲0了,所以直接面的數量+1,並喚醒其他線程;
-
此時廚師B得到操作權了,因爲是從剛纔阻塞的地方繼續運行,就不用再判斷面的數量是否爲0了,所以直接面的數量+1,並喚醒其他線程;
這便是虛假喚醒,還有其他的情況,讀者可以嘗試畫畫圖分析分析。
解決方法
出現虛假喚醒的原因是從阻塞態到就緒態再到運行態沒有進行判斷,我們只需要讓其每次得到操作權時都進行判斷就可以了;
所以將
if(num != 0){
this.wait();
}
改爲
while(num != 0){
this.wait();
}
將
if(num == 0){
this.wait();
}
改爲
while(num == 0){
this.wait();
}
即可。
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