开始之前先看看,sleep(long n)wait(long n) 的区别:

1) sleep 是 Thread 的静态方法,而 wait 是 Object 的方法

2) sleep 不需要强制和 synchronized 配合使用,但 wait 需要和 synchronized 一起用

3) sleep 在睡眠的同时,不会释放对象锁的,但 wait 在等待的时候会释放对象锁

4) 它们状态 TIMED_WAITING

建议:锁对象加final修饰,这样锁对象不可变。

改进 1

static final Object room = new Object();
static boolean hasCigarette = false;  // 是否有烟
static boolean hasTakeout = false;

思考下面的解决方案好不好,为什么?

new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       log.debug("有烟没?[{}]", hasCigarette);
       if (!hasCigarette) {
           log.debug("没烟,先歇会!");
           sleep(2);
      }
       log.debug("有烟没?[{}]", hasCigarette);
       if (hasCigarette) {
           log.debug("可以开始干活了");
      }
  }
}, "小南").start();

for (int i = 0; i < 5; i++) {
   new Thread(() -> {
       synchronized (room) {
           log.debug("可以开始干活了");
      }
  }, "其它人").start();
}

sleep(1);
new Thread(() -> {
   // 这里能不能加 synchronized (room)? 不能,sleep不会释放对象锁
   hasCigarette = true;
   log.debug("烟到了噢!");
}, "送烟的").start();

输出

20:49:49.883 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:49:49.887 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟,先歇会!
20:49:50.882 [送烟的] c.TestCorrectPosture - 烟到了噢!
20:49:51.887 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[true]
20:49:51.887 [小南] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:49:51.887 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:49:51.887 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:49:51.888 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:49:51.888 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:49:51.888 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
  • 其它干活的线程,都要一直阻塞,效率太低

  • 小南线程必须睡足 2s 后才能醒来,就算烟提前送到,也无法立刻醒来

  • 加了 synchronized (room) 后,就好比小南在里面反锁了门睡觉,烟根本没法送进门,main 没加 synchronized 就好像 main 线程是翻窗户进来的

  • 解决方法,使用 wait - notify 机制

改进 2

思考下面的实现行吗,为什么?

new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       log.debug("有烟没?[{}]", hasCigarette);
       if (!hasCigarette) {
           log.debug("没烟,先歇会!");
           try {
               room.wait(2000);
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
      }
       log.debug("有烟没?[{}]", hasCigarette);
       if (hasCigarette) {
           log.debug("可以开始干活了");
      }
  }
}, "小南").start();

for (int i = 0; i < 5; i++) {
   new Thread(() -> {
       synchronized (room) {
           log.debug("可以开始干活了");
      }
  }, "其它人").start();
}

sleep(1);
new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       hasCigarette = true;
       log.debug("烟到了噢!");
       room.notify();
  }
}, "送烟的").start();

输出

20:51:42.489 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:51:42.493 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟,先歇会!
20:51:42.493 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:51:42.493 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:51:42.494 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:51:42.494 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:51:42.494 [其它人] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:51:43.490 [送烟的] c.TestCorrectPosture - 烟到了噢!
20:51:43.490 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[true]
20:51:43.490 [小南] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
  • 解决了其它干活的线程阻塞的问题

  • 但如果有其它线程也在等待条件呢?

改进 3

new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       log.debug("有烟没?[{}]", hasCigarette);
       if (!hasCigarette) {
           log.debug("没烟,先歇会!");
           try {
               room.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
      }
       log.debug("有烟没?[{}]", hasCigarette);
       if (hasCigarette) {
           log.debug("可以开始干活了");
      } else {
           log.debug("没干成活...");
      }
  }
}, "小南").start();

new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       Thread thread = Thread.currentThread();
       log.debug("外卖送到没?[{}]", hasTakeout);
       if (!hasTakeout) {
           log.debug("没外卖,先歇会!");
           try {
               room.wait();
          } catch (InterruptedException e) {
               e.printStackTrace();
          }
      }
       log.debug("外卖送到没?[{}]", hasTakeout);
       if (hasTakeout) {
           log.debug("可以开始干活了");
      } else {
           log.debug("没干成活...");
      }
  }
}, "小女").start();

sleep(1);
new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       hasTakeout = true;
       log.debug("外卖到了噢!");
       room.notify();
  }
}, "送外卖的").start();

输出

20:53:12.173 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:53:12.176 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟,先歇会!
20:53:12.176 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没?[false]
20:53:12.176 [小女] c.TestCorrectPosture - 没外卖,先歇会!
20:53:13.174 [送外卖的] c.TestCorrectPosture - 外卖到了噢!
20:53:13.174 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:53:13.174 [小南] c.TestCorrectPosture - 没干成活...
  • notify 只能随机唤醒一个 WaitSet 中的线程,这时如果有其它线程也在等待,那么就可能唤醒不了正确的线程,称之为【虚假唤醒】

  • 解决方法,改为 notifyAll

改进 4

new Thread(() -> {
   synchronized (room) {
       hasTakeout = true;
       log.debug("外卖到了噢!");
       room.notifyAll();
  }
}, "送外卖的").start();

输出

20:55:23.978 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:55:23.982 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟,先歇会!
20:55:23.982 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没?[false]
20:55:23.982 [小女] c.TestCorrectPosture - 没外卖,先歇会!
20:55:24.979 [送外卖的] c.TestCorrectPosture - 外卖到了噢!
20:55:24.979 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没?[true]
20:55:24.980 [小女] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:55:24.980 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:55:24.980 [小南] c.TestCorrectPosture - 没干成活...
  • 用 notifyAll 仅解决某个线程的唤醒问题,但使用 if + wait 判断仅有一次机会,一旦条件不成立,就没有重新判断的机会了

  • 解决方法,用 while + wait,当条件不成立,再次 wait

改进 5

将 if 改为 while

if (!hasCigarette) {
   log.debug("没烟,先歇会!");
   try {
       room.wait();
  } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
  }
}

改动后

while (!hasCigarette) {
   log.debug("没烟,先歇会!");
   try {
       room.wait();
  } catch (InterruptedException e) {
       e.printStackTrace();
  }
}

输出

20:58:34.322 [小南] c.TestCorrectPosture - 有烟没?[false]
20:58:34.326 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟,先歇会!
20:58:34.326 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没?[false]
20:58:34.326 [小女] c.TestCorrectPosture - 没外卖,先歇会!
20:58:35.323 [送外卖的] c.TestCorrectPosture - 外卖到了噢!
20:58:35.324 [小女] c.TestCorrectPosture - 外卖送到没?[true]
20:58:35.324 [小女] c.TestCorrectPosture - 可以开始干活了
20:58:35.324 [小南] c.TestCorrectPosture - 没烟,先歇会!

while循环 + wait 防止虚假唤醒,并且一般使用notifyAll来进行唤醒

synchronized(lock) {
   while(条件不成立) {
       lock.wait();
  }
   // 干活
}

//另一个线程
synchronized(lock) {
   lock.notifyAll();
}

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