Java多线程——异常记录

Posted 2021-11-30 shamao

Java多线程——异常记录

摘要：本文主要介绍了Java多线程中遇到的奇怪的异常。

部分内容来自以下博客：

https://blog.csdn.net/historyasamirror/article/details/6709693

java.lang.IllegalMonitorStateException

在测试多线程通信的代码时，出现了这个异常。

代码如下：

 1 public class Demo {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         DemoThread demoThread = new DemoThread();
 4         Thread thread1 = new Thread(demoThread);
 5         Thread thread2 = new Thread(demoThread);
 6         thread1.start();
 7         thread2.start();
 8     }
 9 }
10 
11 class DemoThread implements Runnable {
12     private Integer num = 1;
13 
14     @Override
15     public void run() {
16         while (true) {
17             synchronized (num) {
18                 num.notify();
19                 if (num <= 10) {
20                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >>> " + num++);
21                     try {
22                         num.wait();
23                     } catch (InterruptedException e) {
24                         e.printStackTrace();
25                     }
26                 }
27             }
28         }
29     }
30 }

运行结果如下：

 1 Thread-0 >>> 1
 2 Exception in thread "Thread-1" java.lang.IllegalMonitorStateException
 3     at java.lang.Object.notify(Native Method)
 4     at com.iyao.ide.engine.task.DemoThread.run(Demo.java:22)
 5     at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)
 6 Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException
 7     at java.lang.Object.wait(Native Method)
 8     at java.lang.Object.wait(Object.java:502)
 9     at com.iyao.ide.engine.task.DemoThread.run(Demo.java:26)
10     at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

结果说明：

在网上查找资料，发现需要在调用wait()或者notify()之前，必须使用synchronized语义绑定住被wait/notify的对象。

可问题是，在上面的代码中，已经对num这个变量使用了synchronzied，然后才调用的num.wait()。按理不应该抛出这个异常。

真正的问题在于num这个变量是一个Integer，并且，在调用num.wait()之前，num执行了一次自增操作。

Integer型变量在执行自增的时候，其实是创建了一个新的对象。简单的说，在自增的之前和之后，num并不是同一个对象。

synchronzied(num)绑定的是旧的Integer对象，而num.wait()使用的是新的Integer对象。由于新的Integer对象并没有使用synchronzied进行同步，所以系统抛出了IllegalMonitorStateException异常。

相同的悲剧还有可能出现在num是Boolean或者String类型的时候。

一个解决方案是采用java.util.concurrent.atomic中对应的类型，比如这里就应该是AtomicInteger。采用AtomicInteger类型，可以保证对它的修改不会产生新的对象。

修改后代码如下：

 1 public class Demo {
 2     public static void main(String[] args) {
 3         DemoThread demoThread = new DemoThread();
 4         Thread thread1 = new Thread(demoThread);
 5         Thread thread2 = new Thread(demoThread);
 6         thread1.start();
 7         thread2.start();
 8     }
 9 }
10 
11 class DemoThread implements Runnable {
12     private AtomicInteger num = new AtomicInteger(1);
13 
14     @Override
15     public void run() {
16         while (true) {
17             synchronized (num) {
18                 num.notify();
19                 if (num.intValue() <= 10) {
20                     System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " >>> " + num.getAndAdd(1));
21                     try {
22                         num.wait();
23                     } catch (InterruptedException e) {
24                         e.printStackTrace();
25                     }
26                 }
27             }
28         }
29     }
30 }

运行结果如下：

 1 Thread-0 >>> 1
 2 Thread-1 >>> 2
 3 Thread-0 >>> 3
 4 Thread-1 >>> 4
 5 Thread-0 >>> 5
 6 Thread-1 >>> 6
 7 Thread-0 >>> 7
 8 Thread-1 >>> 8
 9 Thread-0 >>> 9
10 Thread-1 >>> 10