」工欲善其事,必先利其器。「—孔子《論語.錄靈公》
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為什麼一個執行緒在notify()或notifyAll()之後總是重新取得物件鎖?

發佈於2024-11-16
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Why Does One Thread Always Reacquire the Object Lock After notify() or notifyAll()?

notify()和notifyAll()之間的微妙區別

notify()和notifyAll()之間的主要區別在於它們喚醒的等待線程的數量(一個與所有),這提出了另一個問題:

為什麼一個線程總是重新獲取對象lock?

一般情況下,notify()和notifyAll()都沒有指定選擇哪個等待執行緒重新取得鎖。 JVM 或系統執行緒調度程序進行此選擇,該選擇可能是不確定的。

notifyAll() 的必要性

但是,在某些場景下使用notify()可能會導致死鎖,如下例所示:

生產者/消費者類別通知()

public class ProducerConsumer {

    private final int MAX_SIZE = 1;  // Buffer size

    private List buf = new ArrayList();

    public synchronized void put(Object o) {
        while (buf.size() == MAX_SIZE) {
            wait();
        }
        buf.add(o);
        notify();
    }

    public synchronized Object get() {
        while (buf.size() == 0) {
            wait();
        }
        Object o = buf.remove(0);
        notify();
        return o;
    }
}

死鎖場景:

  1. 生產者 P1 將物件放入緩衝區。
  2. 生產者 P2 和 P3 嘗試放入對象,但由於緩衝區已滿而被阻止。
  3. 消費者 C1 嘗試從緩衝區取得物件buffer。
  4. C1正在執行並取得對象,然後通知等待執行緒。
  5. P2或C2可以被通知喚醒,但它們都被阻止嘗試重新獲取鎖定.
  6. C3在嘗試獲取鎖時也被阻塞。

因此,所有三個線程都無限期地等待,導致

解決方案:notifyAll()

要解決這個死鎖,必須在生產者/消費者程式碼中使用notifyAll()而不是notify()。這樣可以確保所有等待執行緒都被喚醒,從而防止死鎖。

建議:

對於大多數場景,notifyAll() 是首選方法,因為它可以避免潛在的死鎖。如果特定場景只需要喚醒一個特定的等待線程,那麼notify()可謹慎使用。

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