java - 用于阻塞队列的 notify() 而不是 notifyAll()

Question

我正在尝试找出是否可以有多个生产者/多个消费者队列，我可以在其中使用 notify() 而不是 notifyAll()。例如，在下面的实现中(来源:here)，您不能简单地将 notifyAll() 切换为 notify()。不能切换的原因并不十分明显，所以我将把它作为一个预告片留给任何想帮助我理解这个问题的人。

所以下面的代码是错误的:

public class BlockingQueue {

  private Object lock = new Object();

  private List queue = new LinkedList();
  private int  limit = 10;

  public BlockingQueue(int limit){
    this.limit = limit;
  }


  public void enqueue(Object item)
  throws InterruptedException  {
   synchronized(lock) {
    while(this.queue.size() == this.limit) {
      lock.wait();
    }
    if(this.queue.size() == 0) {
      lock.notify();
    }
    this.queue.add(item);
   }
  }


  public Object dequeue()
  throws InterruptedException{
   synchronized(lock) {
    while(this.queue.size() == 0){
      lock.wait();
    }
    if(this.queue.size() == this.limit){
      lock.notify();
    }

    return this.queue.remove(0);
  }
 }
}

Answer 1

以下步骤导致我们陷入僵局。让我们将 limit 设置为 1 以保持示例简洁。

• E1 排队一个项目。
• E2 尝试入队 - 检查等待循环 - 已经满 - 等待

• E3 尝试入队 - 检查等待循环 - 已经满 - 等待

• D1 尝试出列 - 并且正在执行同步块(synchronized block)

• D2 尝试出列 - block 进入(同步) block - 由于 D1

• D3 尝试出队 - 在进入(同步) block 时阻塞 - 由于 D1

• D1 正在执行 enqueue - 获取项目，调用通知，退出方法

• 通知碰巧唤醒了 E2(即“任何等待线程”)
• 但是，D2 在 E2 之前进入同步块(synchronized block)(E2 必须重新获取锁)，因此 E2 在进入排队同步块(synchronized block)时阻塞
• D2 检查等待循环，队列中没有更多项目，所以等待

• D3 在 D2 之后，但在 E2 之前进入 block ，检查等待循环，队列中没有更多项目，因此等待

• 现在有 E3、D2 和 D3 等待!

• 最终E2获取锁，入队，调用notify，退出方法

• E2 的通知唤醒 E3(记住任何线程都可以被唤醒)

• E3 检查等待循环条件，队列中已经有一个项目，所以等待。
• 没有更多的线程可以调用 NOTIFY 并且三个线程被永久挂起!

解决方案:用 notifyAll 替换 notify