生产者与消费者案例-虚假唤醒

Posted 2020-11-10 美好的明天

以下是一个案例，有一个店员，负责进货和卖货。进货生产，卖货消费。

当商品超过10件，生产等待，消费继续，当少于0件，消费等待，消费继续。

正常代码如下：

package com.atguigu.juc;

/*
 * 生产者和消费者案例
 */
public class TestProductorAndConsumer {

    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        
        Productor pro = new Productor(clerk);
        Consumer cus = new Consumer(clerk);
        
        new Thread(pro, "生产者 A").start();
        new Thread(cus, "消费者 B").start();
    }
}
//店员
class Clerk {
    private int product = 0;
    //进货
    public synchronized void get(){//循环次数：0
        if(product >= 10){
            System.out.println("产品已满！");
    
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + ++product);
        this.notifyAll();
    }
    //卖货
    public synchronized void sale(){//product = 0; 循环次数：0
        if(product <= 0){
            System.out.println("缺货！");
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + --product);
        this.notifyAll();
    }
}

//生产者
class Productor implements Runnable{
    private Clerk clerk;

    public Productor(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) 
        {
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            clerk.get();
        }
    }
}

//消费者
class Consumer implements Runnable{
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            clerk.sale();
        }
    }
}

运行结果：

很和谐没问题！，生产者每次生产完就等待一下，导致消费者抢到资源，这样导致：0，1轮替。

但是，如果此时再假如一个生产者和消费者：

public class TestProductorAndConsumer {

    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        
        Productor pro = new Productor(clerk);
        Consumer cus = new Consumer(clerk);
        
        new Thread(pro, "生产者 A").start();
        new Thread(cus, "消费者 B").start();

        new Thread(pro, "生产者 C").start();
       new Thread(cus, "消费者 D").start();
    }
}

此时运行结果：

 

可以看到，非常离谱！生产者数量为负数，并且一直没有停止的样子。

分析：

假如最开始是缺货状态，消费者B和D进入都是进入等待的，此时一个生产者抢到资源，进行生产，完事生产了一件，

两个消费者同时唤醒，唤醒了之后，每个消费者都继续下面代码，也就是wait下面的--product，导致数量为负数。

这个时候两个消费者再次进入当然还是等待，一个生产者再次进入，当然效果和上面一样，再次数量在-1的基础上，-1，-2。

 

这种现象叫做虚假唤醒。

 

为了解决这个，其实JDK中已经说明了，对于wait方法的使用，必须始终放在while循环中。

每次线程被唤醒之后都得重新进入循环，而不是直接执行下面的--或者++操作。

修改如下：

把上面的if换成while即可：

package com.atguigu.juc;

/*
 * 生产者和消费者案例
 */
public class TestProductorAndConsumer {

    public static void main(String[] args) {
        Clerk clerk = new Clerk();
        
        Productor pro = new Productor(clerk);
        Consumer cus = new Consumer(clerk);
        
        new Thread(pro, "生产者 A").start();
        new Thread(cus, "消费者 B").start();

        new Thread(pro, "生产者 C").start();
        new Thread(cus, "消费者 D").start();
    }
}
//店员
class Clerk {
    private int product = 0;
    //进货
    public synchronized void get(){//循环次数：0
        while(product >= 10){//为了避免虚假唤醒问题，应该总是使用在循环中
            System.out.println("产品已满！");
    
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + ++product);
        this.notifyAll();
    }
    //卖货
    public synchronized void sale(){//product = 0; 循环次数：0
        while(product <= 0){
            System.out.println("缺货！");
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
            }
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " : " + --product);
        this.notifyAll();
    }
}

//生产者
class Productor implements Runnable{
    private Clerk clerk;

    public Productor(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) 
        {
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            clerk.get();
        }
    }
}

//消费者
class Consumer implements Runnable{
    private Clerk clerk;

    public Consumer(Clerk clerk) {
        this.clerk = clerk;
    }
    @Override
    public void run() {
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            clerk.sale();
        }
    }
}