【Java并发编程】之十一：线程间通信中notify通知的遗漏（含代码）

notify通知的遗漏很容易理解，即threadA还没开始wait的时候，threadB已经notify了，这样，threadB通知是没有任何响应的，当threadB退出synchronized代码块后，threadA再开始wait，便会一直阻塞等待，直到被别的线程打断。

 

遗漏通知的代码

    下面给出一段代码演示通知是如何遗漏的，如下：

 public class MissedNotify extends Object {
     private Object proceedLock;

     public MissedNotify() {
         print("in MissedNotify()");
         proceedLock = new Object();
     }

     public void waitToProceed() throws InterruptedException {
         print("in waitToProceed() - entered");

         synchronized ( proceedLock ) {
             print("in waitToProceed() - about to wait()");
             proceedLock.wait();
             print("in waitToProceed() - back from wait()");
         }

         print("in waitToProceed() - leaving");
     }

     public void proceed() {
         print("in proceed() - entered");

         synchronized ( proceedLock ) {
             print("in proceed() - about to notifyAll()");
             proceedLock.notifyAll();
             print("in proceed() - back from notifyAll()");
         }

         print("in proceed() - leaving");
     }

     private static void print(String msg) {
         String name = Thread.currentThread().getName();
         System.out.println(name + ": " + msg);
     }

     public static void main(String[] args) {
         final MissedNotify mn = new MissedNotify();

         Runnable runA = new Runnable() {
                 public void run() {
                     try {
                         //休眠1000ms，大于runB中的500ms，
                         //是为了后调用waitToProceed，从而先notifyAll，后wait，
                         //从而造成通知的遗漏
                         Thread.sleep(1000);
                         mn.waitToProceed();
                     } catch ( InterruptedException x ) {
                         x.printStackTrace();
                     }
                 }
             };

         Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");
         threadA.start();

         Runnable runB = new Runnable() {
                 public void run() {
                     try {
                         //休眠500ms，小于runA中的1000ms，
                         //是为了先调用proceed，从而先notifyAll，后wait，
                         //从而造成通知的遗漏
                         Thread.sleep(500);
                         mn.proceed();
                     } catch ( InterruptedException x ) {
                         x.printStackTrace();
                     }
                 }
             };

         Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");
         threadB.start();

         try {
             Thread.sleep(10000);
         } catch ( InterruptedException x ) {}

         //试图打断wait阻塞
         print("about to invoke interrupt() on threadA");
         threadA.interrupt();
     }
 }

    执行结果如下：

 

    分析：由于threadB在执行mn.proceed（）之前只休眠了500ms，而threadA在执行mn.waitToProceed（）之前休眠了1000ms，因此，threadB会先苏醒，继而执行mn.proceed（），获取到proceedLock的对象锁，继而执行其中的notifyAll（），当退出proceed（）方法中的synchronized代码块时，threadA才有机会获取proceedLock的对象锁，继而执行其中的wait（）方法，但此时notifyAll（）方法已经执行完毕，threadA便漏掉了threadB的通知，便会阻塞下去。后面主线程休眠10秒后，尝试中断threadA线程，使其抛出InterruptedException。

   

修正后的代码

    为了修正MissedNotify，需要添加一个boolean指示变量，该变量只能在同步代码块内部访问和修改。修改后的代码如下：

 public class MissedNotifyFix extends Object {
     private Object proceedLock;
     //该标志位用来指示线程是否需要等待
     private boolean okToProceed;

     public MissedNotifyFix() {
         print("in MissedNotify()");
         proceedLock = new Object();
         //先设置为false
         okToProceed = false;
     }

     public void waitToProceed() throws InterruptedException {
         print("in waitToProceed() - entered");

         synchronized ( proceedLock ) {
             print("in waitToProceed() - entered sync block");
             //while循环判断，这里不用if的原因是为了防止早期通知
             while ( okToProceed == false ) {
                 print("in waitToProceed() - about to wait()");
                 proceedLock.wait();
                 print("in waitToProceed() - back from wait()");
             }

             print("in waitToProceed() - leaving sync block");
         }

         print("in waitToProceed() - leaving");
     }

     public void proceed() {
         print("in proceed() - entered");

         synchronized ( proceedLock ) {
             print("in proceed() - entered sync block");
             //通知之前，将其设置为true，这样即使出现通知遗漏的情况，也不会使线程在wait出阻塞
             okToProceed = true;
             print("in proceed() - changed okToProceed to true");
             proceedLock.notifyAll();
             print("in proceed() - just did notifyAll()");

             print("in proceed() - leaving sync block");
         }

         print("in proceed() - leaving");
     }

     private static void print(String msg) {
         String name = Thread.currentThread().getName();
         System.out.println(name + ": " + msg);
     }

     public static void main(String[] args) {
         final MissedNotifyFix mnf = new MissedNotifyFix();

         Runnable runA = new Runnable() {
                 public void run() {
                     try {
                         //休眠1000ms，大于runB中的500ms，
                         //是为了后调用waitToProceed，从而先notifyAll，后wait，
                         Thread.sleep(1000);
                         mnf.waitToProceed();
                     } catch ( InterruptedException x ) {
                         x.printStackTrace();
                     }
                 }
             };

         Thread threadA = new Thread(runA, "threadA");
         threadA.start();

         Runnable runB = new Runnable() {
                 public void run() {
                     try {
                         //休眠500ms，小于runA中的1000ms，
                         //是为了先调用proceed，从而先notifyAll，后wait，
                         Thread.sleep(500);
                         mnf.proceed();
                     } catch ( InterruptedException x ) {
                         x.printStackTrace();
                     }
                 }
             };

         Thread threadB = new Thread(runB, "threadB");
         threadB.start();

         try {
             Thread.sleep(10000);
         } catch ( InterruptedException x ) {}

         print("about to invoke interrupt() on threadA");
         threadA.interrupt();
     }
 }

    执行结果如下：

    注意代码中加了注释的部分，在threadB进行通知之前，先将okToProceed置为true，这样如果threadA将通知遗漏，那么就不会进入while循环，也便不会执行wait方法，线程也就不会阻塞。如果通知没有被遗漏，wait方法返回后，okToProceed已经被置为true，下次while循环判断条件不成立，便会退出循环。

    这样，通过标志位和wait、notifyAll的配合使用，便避免了通知遗漏而造成的阻塞问题。

 

   总结：在使用线程的等待/通知机制时，一般都要配合一个boolean变量值（或者其他能够判断真假的条件），在notify之前改变该boolean变量的值，让wait返回后能够退出while循环（一般都要在wait方法外围加一层while循环，以防止早期通知），或在通知被遗漏后，不会被阻塞在wait方法处。这样便保证了程序的正确性。