生产者消费者模式之虚假唤醒
生产者消费者模式&虚假唤醒
当出现虚假唤醒时，解决方法：将if判断改为while循环。
在弄懂虚假唤醒之前，先了解两个定义：
1、重入：“重入”意味着获取锁的操作的粒度是“线程”，而不是“调用”；
2、线程的生命周期&线程状态图：
当我们只有两个线程的时候，即"A"（生产者）和"B"（消费者）。整个模式不会出现问题，当增加两个线程"C"（生产者）和"D"（消费者）后，结果就变成了这样：
造成这种情况的过程如下图（第一行的应该是释放锁后，AC获得锁则会...当时笔误😏）：
用if判断的话，唤醒后线程会从wait之后的代码开始运行，但是不会重新判断if条件，直接继续运行if代码块之后的代码，而如果使用while的话，也会从wait之后的代码运行，但是唤醒后会重新判断循环条件，如果不成立再执行while代码块之后的代码块，成立的话继续wait。
这就是所谓的”虚假唤醒“，即：当只有一份产品的时候，唤醒了多余的消费者，使程序产生不必要的问题。那应该怎么修改呢？官方文档给了我们答案：
将同步方法下判断等待语句中的 if 换成 while 后就正常多了。
修改后的代码如下：
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
Data data = new Data();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.producer();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "producerA").start();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.cosumer();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "cosumerB").start();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.producer();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "producerC").start();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.cosumer();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "cosumerD").start();
}
}
/*
* 1、判断等待
* 2、业务
* 3、唤醒
* */
class Data {
private int number = 0;
//0
public synchronized void producer() throws InterruptedException {
if (number != 0)
this.wait();
number++;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + number);
this.notifyAll();
}
//1
public synchronized void cosumer() throws InterruptedException {
if (number == 0)
this.wait();
number--;
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + number);
this.notifyAll();
}
}
现在还有一个问题就是，这样的生产者消费者模式不连贯，我们能不能让它遵循：A-->B-->C-->D的顺序来进行作业呢？这里就要引入Lock类下的Condition 精准的通知和唤醒线程。
简单地说就是关键字synchronized的功能它都有，同时增加了指定线程执行顺序的功能：
下面将生产者消费者模式由synchronized模式改成Lock_Condition模式
public class TestDemo {
public static void main(String[] args) {
Data data = new Data();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.producerA();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "producerA").start();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.cosumerB();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "cosumerB").start();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.producerC();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "producerC").start();
new Thread(
() -> {
for (int i = 0; i < 10; i++) {
try {
data.cosumerD();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "cosumerD").start();
}
}
/*
* 1、判断等待
* 2、业务
* 3、唤醒
* */
class Data {
private int number = 0;
private Lock lock = new ReentrantLock();
private Condition condition1 = lock.newCondition();
private Condition condition2 = lock.newCondition();
private Condition condition3 = lock.newCondition();
private Condition condition4 = lock.newCondition();
//0
public void producerA() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (number != 0)
condition1.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + number);
number++;
condition2.signal();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
//1
public void cosumerB() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (number == 0)
condition2.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + number);
number--;
condition3.signal();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
//0
public void producerC() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (number != 0)
condition3.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + number);
number++;
condition4.signal();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
//1
public void cosumerD() throws InterruptedException {
lock.lock();
try {
while (number == 0)
condition4.await();
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "-->" + number);
number--;
condition1.signal();
}catch (Exception e){
e.printStackTrace();
}finally {
lock.unlock();
}
}
}
