JAVA多线程番外篇 2、while和wait的配合使用

理解了多线程，才能理解了现代分时操作系统，并进一步理解更多系统应用组件的底层原理。并发编程是低级程序员跨越到中高级程序员必过一关，是区分程序员水平的最常用的标准。在程序员求职过程中，多线程知识会被频繁问及考察，几乎所有的招聘要求里都会要求熟悉高并发编程。

1.wait需要配合while使用

在线程协调的场景中,常常会看到wait和while配合使用。

比如一个消费者，在判定队列是否为空，使用如下代码:

为什么需要使用到while呢？

public void synchronized consume() {
    while(队列==空) {
        wait();
    }
    消费();
    notifyAll();
}

2.机制原理

我们逐行分析代码，

• 首先这是一个同步方法。synchronized意味着，方法在执行过程中会通过锁定this，实现互斥原子性操作。

• 此时，如果队列==空，那么意味着消费者线程需要等待，那么就会执行wait()方法。

• wait()方法执行后，就会释放锁，并将当前线程放进等待队列中。

2.1 为什么需要再次判定

• 如果有两个生产者A和B，一个消费者C。当存储空间满了之后，生产者A和B都被wait，进入等待唤醒队列。当消费者C取走了一个数据后，如果调用了notifyAll（），则生产者线程A和B都将被唤醒，如果此时A和B中的wait不在while循环中而是在if中，**则A和B就不会再次判断是否符合执行条件，**都将直接执行wait（）之后的程序，那么如果A放入了一个数据至存储空间，则此时存储空间已经满了；但是B还是会继续往存储空间里放数据，错误便产生了。
• 如果有两个生产者A和B，一个消费者C。当存储空间满了之后，生产者A和B都被wait，进入等待唤醒队列。当消费者C取走了一个数据后，如果调用了notify（），则A和B中的一个将被唤醒，假设A被唤醒，则A向存储空间放入了一个数据，至此空间就满了。**A执行了notify（）之后，如果唤醒了B，**那么B不会再次判断是否符合执行条件，将直接执行wait（）之后的程序，这样就导致向已经满了数据存储区中再次放入数据。

2.2 为什么需要使用while呢,能不能使用if 判断呢？

• 如果使用if
  • 当这个沉睡的线程被唤醒时，它醒来的地方就会直接进入下一个指令消费()。而不会在此判断。
• 如果使用while
  • 当这个沉睡的线程被唤醒时，它醒来的地方还在循环内。于是会进行再一次判定，队列是否为空。
  • 如果队列为空就会继续wait()
  • 如果队列不为空才会执行消费()。

总结

记住，在多线程开发模式里需要注意安排wait和while的搭档，他们两个能够形成一个安全屏障，让不该醒来却醒来的线程再次睡去。

多线程系列在github上有一个开源项目，主要是本系列博客的实验代码。

https://github.com/forestnlp/concurrentlab

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