Java多線程中的虛假喚醒和怎么避免

這篇文章主要介紹“Java多線程中的虛假喚醒和怎么避免”，在日常操作中，相信很多人在Java多線程中的虛假喚醒和怎么避免問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Java多線程中的虛假喚醒和怎么避免”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學(xué)習(xí)吧！

先來看一個例子

一個賣面的面館，有一個做面的廚師和一個吃面的食客，需要保證，廚師做一碗面，食客吃一碗面，不能一次性多做幾碗面，更不能沒有面的時候吃面；按照上述操作，進(jìn)行十輪做面吃面的操作。

用代碼說話

首先我們需要有一個資源類，里面包含面的數(shù)量，做面操作，吃面操作；
當(dāng)面的數(shù)量為0時，廚師才做面，做完面，需要喚醒等待的食客，否則廚師需要等待食客吃完面才能做面；
當(dāng)面的數(shù)量不為0時，食客才能吃面，吃完面需要喚醒正在等待的廚師，否則食客需要等待廚師做完面才能吃面；
然后在主類中，我們創(chuàng)建一個廚師線程進(jìn)行10次做面，一個食客線程進(jìn)行10次吃面；
代碼如下：

package com.duoxiancheng.code;

/**
 * @user: code隨筆
 */

class Noodles{

    //面的數(shù)量
    private int num = 0;

    //做面方法
    public synchronized void makeNoodles() throws InterruptedException {
        //如果面的數(shù)量不為0，則等待食客吃完面再做面
        if(num != 0){
            this.wait();
        }

        num++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"做好了一份面，當(dāng)前有"+num+"份面");
        //面做好后，喚醒食客來吃
        this.notifyAll();
    }

    //吃面方法
    public synchronized void eatNoodles() throws InterruptedException {
        //如果面的數(shù)量為0，則等待廚師做完面再吃面
        if(num == 0){
            this.wait();
        }

        num--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"吃了一份面，當(dāng)前有"+num+"份面");
        //吃完則喚醒廚師來做面
        this.notifyAll();
    }

}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        Noodles noodles = new Noodles();

        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
                        noodles.makeNoodles();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"廚師A").start();

        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
                        noodles.eatNoodles();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"食客甲").start();

    }

}

輸出如下：
可以見到是交替輸出的；

如果有兩個廚師，兩個食客,都進(jìn)行10次循環(huán)呢？

Noodles類的代碼不用動，在主類中多創(chuàng)建兩個線程即可，主類代碼如下：

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        Noodles noodles = new Noodles();

        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
                        noodles.makeNoodles();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"廚師A").start();

        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
                        noodles.makeNoodles();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"廚師B").start();

        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
                        noodles.eatNoodles();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"食客甲").start();

        new Thread(new Runnable(){
            @Override
            public void run() {
                try {
                    for (int i = 0; i < 10 ; i++) {
                        noodles.eatNoodles();
                    }
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        },"食客乙").start();

    }
}

此時輸出如下：

虛假喚醒

上面的問題就是"虛假喚醒"。
當(dāng)我們只有一個廚師一個食客時，只能是廚師做面或者食客吃面，并沒有其他情況；
但是當(dāng)有兩個廚師，兩個食客時，就會出現(xiàn)下面的問題：

1. 初始狀態(tài)

2. 廚師A得到操作權(quán)，發(fā)現(xiàn)面的數(shù)量為0，可以做面，面的份數(shù)+1，然后喚醒所有線程；
   

3. 廚師B得到操作權(quán)，發(fā)現(xiàn)面的數(shù)量為1，不可以做面，執(zhí)行wait操作；

4. 廚師A得到操作權(quán)，發(fā)現(xiàn)面的數(shù)量為1，不可以做面，執(zhí)行wait操作；

5. 食客甲得到操作權(quán)，發(fā)現(xiàn)面的數(shù)量為1，可以吃面，吃完面后面的數(shù)量-1，并喚醒所有線程；

6. 此時廚師A得到操作權(quán)了，因?yàn)槭菑膭偛抛枞牡胤嚼^續(xù)運(yùn)行，就不用再判斷面的數(shù)量是否為0了，所以直接面的數(shù)量+1，并喚醒其他線程；

7. 此時廚師B得到操作權(quán)了，因?yàn)槭菑膭偛抛枞牡胤嚼^續(xù)運(yùn)行，就不用再判斷面的數(shù)量是否為0了，所以直接面的數(shù)量+1，并喚醒其他線程； 這便是虛假喚醒，還有其他的情況，讀者可以嘗試畫畫圖分析分析。

解決方法

出現(xiàn)虛假喚醒的原因是從阻塞態(tài)到就緒態(tài)再到運(yùn)行態(tài)沒有進(jìn)行判斷，我們只需要讓其每次得到操作權(quán)時都進(jìn)行判斷就可以了；
所以將

if(num != 0){
	this.wait();
}

改為

while(num != 0){
	this.wait();
}

將

if(num == 0){
	this.wait();
}

改為

while(num == 0){
	this.wait();
}

到此，關(guān)于“Java多線程中的虛假喚醒和怎么避免”的學(xué)習(xí)就結(jié)束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實(shí)踐的搭配能更好的幫助大家學(xué)習(xí)，快去試試吧！若想繼續(xù)學(xué)習(xí)更多相關(guān)知識，請繼續(xù)關(guān)注億速云網(wǎng)站，小編會繼續(xù)努力為大家?guī)砀鄬?shí)用的文章！