java's wait notify notifyall (1)
wait, notify, notifyall 方法的使用及 javadoc可以参看这个链接
http://man.ddvip.com/program/java_api_zh/java/lang/Object.html
?
今天在阅读这篇文章,注意到,如果使用这些 Object 的方法时,比如要在 obj 上调用,就必须在 synchronized(obj){}中,否则编译运行时,就会抛出,java.lang.IllegalMonitorStateException
?
这是为什么呢?是因为和 java 的 synchronized 的底层实现是有关系,如果不用这样的语法结构,monitor 的 state 就有可能出错。
?
java 的 synchronized 使用了 Monitor 策略
In concurrent programming, a monitor is an object or methods. This mutual exclusion greatly simplifies reasoning about the implementation of monitors compared to reasoning about parallel code that updates a data structure.
但对于多数应用来说,互斥 (mutual exclusion) 还是不够的。试想,如果某一个时刻,monitor 已经被一个线程占有了,那么任何想要执行 monitor 上方法的线程都有可能因为需要保证互斥的特性而等待。
?
那什么时候才能等到可以获得 monitor 呢?可以考虑使用一个 busy waiting loop 来不断的访问 一个条件值,假设当这个条件值变成 true 的时候,才能使等待 monitor 的线程获取 monitor。 但因为互斥的原因在,任何试图修改这个条件值的线程都有可能无法进入到 monitor 中 (假设试图改变条件值得线程也在试图获取 monitor),而持有这个 monitor 的线程又因为某种原因无法释放 monitor。
?
解决的方式是 在 monitor 上增加 条件变量 (condition variables),条件变量 是一个与 monitor 关联的线程队列 (这种实现方式称作 implicit condition variables, 是在 java 中的条件变量实现方式),在这个队列中的线程都在等待条件值变成 true (假设 true 的时候才能获得 monitor)。
?
而针对 condition variables 的操作分为两种,
?
wait,执行了这个操作的线程需要去等待 条件值 变成 true 才能获取 monitor
signal,或者称作 notify,执行了这个操作的线程改变 条件值 为true,并且根据一定的原则决定在 condition variables 的某一个等待线程为下一个可以执行的线程。
?
NOTE:这里需要注意的 notify,尤其是有 NotifyAll 的时候需要添加一个更强的判断,用于包装 wait。
假设,有一个会调用 wait 的 synchronized 的代码C,并由一个 boolean 值决定,当所有线程可以执行的时候,而在C执行之前,其他线程修改了这个 boolean 值,而后轮到 C 继续执行 wait 后面的逻辑,那这是就已经破坏了原有的程序逻辑了。