转：Java并发编程之十一：线程间通信中notify通知的遗漏（含代码）

Posted 2020-09-20 xuyatao

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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.   
4.     public MissedNotify() {  
5.         print("in MissedNotify()");  
6.         proceedLock = new Object();  
7.     }  
8.   
9.     public void waitToProceed() throws InterruptedException {  
10.         print("in waitToProceed() - entered");  
11.   
12.         synchronized ( proceedLock ) {  
13.             print("in waitToProceed() - about to wait()");  
14.             proceedLock.wait();  
15.             print("in waitToProceed() - back from wait()");  
16.         }  
17.   
18.         print("in waitToProceed() - leaving");  
19.     }  
20.   
21.     public void proceed() {  
22.         print("in proceed() - entered");  
23.   
24.         synchronized ( proceedLock ) {  
25.             print("in proceed() - about to notifyAll()");  
26.             proceedLock.notifyAll();  
27.             print("in proceed() - back from notifyAll()");  
28.         }  
29.   
30.         print("in proceed() - leaving");  
31.     }  
32.   
33.     private static void print(String msg) {  
34.         String name = Thread.currentThread().getName();  
35.         System.out.println(name + ": " + msg);  
36.     }  
37.   
38.     public static void main(String[] args) {  
39.         final MissedNotify mn = new MissedNotify();  
40.   
41.         Runnable runA = new Runnable() {  
42.                 public void run() {  
43.                     try {  
44.                         //休眠1000ms，大于runB中的500ms，  
45.                         //是为了后调用waitToProceed，从而先notifyAll，后wait，  
46.                         //从而造成通知的遗漏  
47.                         Thread.sleep(1000);  
48.                         mn.waitToProceed();  
49.                     } catch ( InterruptedException x ) {  
50.                         x.printStackTrace();  
51.                     }  
52.                 }  
53.             };  
54.   
55.         Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");  
56.         threadA.start();  
57.   
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.                         //从而造成通知的遗漏  
64.                         Thread.sleep(500);  
65.                         mn.proceed();  
66.                     } catch ( InterruptedException x ) {  
67.                         x.printStackTrace();  
68.                     }  
69.                 }  
70.             };  
71.   
72.         Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");  
73.         threadB.start();  
74.   
75.         try {   
76.             Thread.sleep(10000);  
77.         } catch ( InterruptedException x ) {}  
78.   
79.         //试图打断wait阻塞  
80.         print("about to invoke interrupt() on threadA");  
81.         threadA.interrupt();  
82.     }  
83. }  

    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.   
6.     public MissedNotifyFix() {  
7.         print("in MissedNotify()");  
8.         proceedLock = new Object();  
9.         //先设置为false  
10.         okToProceed = false;  
11.     }  
12.   
13.     public void waitToProceed() throws InterruptedException {  
14.         print("in waitToProceed() - entered");  
15.   
16.         synchronized ( proceedLock ) {  
17.             print("in waitToProceed() - entered sync block");  
18.             //while循环判断，这里不用if的原因是为了防止早期通知  
19.             while ( okToProceed == false ) {  
20.                 print("in waitToProceed() - about to wait()");  
21.                 proceedLock.wait();  
22.                 print("in waitToProceed() - back from wait()");  
23.             }  
24.   
25.             print("in waitToProceed() - leaving sync block");  
26.         }  
27.   
28.         print("in waitToProceed() - leaving");  
29.     }  
30.   
31.     public void proceed() {  
32.         print("in proceed() - entered");  
33.   
34.         synchronized ( proceedLock ) {  
35.             print("in proceed() - entered sync block");  
36.             //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  
37.             okToProceed = true;  
38.             print("in proceed() - changed okToProceed to true");  
39.             proceedLock.notifyAll();  
40.             print("in proceed() - just did notifyAll()");  
41.   
42.             print("in proceed() - leaving sync block");  
43.         }  
44.   
45.         print("in proceed() - leaving");  
46.     }  
47.   
48.     private static void print(String msg) {  
49.         String name = Thread.currentThread().getName();  
50.         System.out.println(name + ": " + msg);  
51.     }  
52.   
53.     public static void main(String[] args) {  
54.         final MissedNotifyFix mnf = new MissedNotifyFix();  
55.   
56.         Runnable runA = new Runnable() {  
57.                 public void run() {  
58.                     try {  
59.                         //休眠1000ms，大于runB中的500ms，  
60.                         //是为了后调用waitToProceed，从而先notifyAll，后wait，  
61.                         Thread.sleep(1000);  
62.                         mnf.waitToProceed();  
63.                     } catch ( InterruptedException x ) {  
64.                         x.printStackTrace();  
65.                     }  
66.                 }  
67.             };  
68.   
69.         Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");  
70.         threadA.start();  
71.   
72.         Runnable runB = new Runnable() {  
73.                 public void run() {  
74.                     try {  
75.                         //休眠500ms，小于runA中的1000ms，  
76.                         //是为了先调用proceed，从而先notifyAll，后wait，  
77.                         Thread.sleep(500);  
78.                         mnf.proceed();  
79.                     } catch ( InterruptedException x ) {  
80.                         x.printStackTrace();  
81.                     }  
82.                 }  
83.             };  
84.   
85.         Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");  
86.         threadB.start();  
87.   
88.         try {   
89.             Thread.sleep(10000);  
90.         } catch ( InterruptedException x ) {}  
91.   
92.         print("about to invoke interrupt() on threadA");  
93.         threadA.interrupt();  
94.     }  
95. }  

    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。