java - notify可以多次唤醒同一个线程吗？

Question

假设您在 Java 中有一个典型的生产者-消费者模式。为了提高效率，您希望在将新元素添加到队列时使用 notify() 而不是 notifyAll()。如果两个生产者线程调用通知，是否保证两个不同的等待消费者线程将被唤醒？或者可能是两个 notify() 相继触发导致同一个 comsumer 线程两次排队等待唤醒？我找不到该部分是描述其具体工作原理的 API。 java 是否有一些原子内部操作来唤醒线程一次？

如果只有一个消费者在等待，那么第二个通知就会丢失，这没问题。

Answer 1

我的回答包含一些特定于实现的信息。它基于我对 Sun JVM 和其他线程库行为的工作知识。

If two producer threads invoke notify, is it guaranteed that two distinct waiting consumer threads will be awoken?

不，不是。不能保证会有任何消费者被唤醒。可以保证的是，如果有 2 个线程在等待，那么 2 个不同线程将被放入运行队列。

Or can it be that two notify()s fired shortly after each other cause the same comsumer thread to be queued for wakeup twice?

没有。两次 notify() 调用不会导致同一个消费者线程被排队两次。然而，它可能会导致一个线程被唤醒并且可能没有其他线程在等待，因此第二个 notify() 调用可能什么都不做。当然，线程可能已经被唤醒，然后马上返回等待，然后以这种方式获得第二个 notify() 调用，但我认为这不是您要问的。

Does java have some atomic internal operation for waking up threads exactly once?

是的。 Thread 代码有许多同步点。一旦一个线程被通知，它就会被移出 wait 队列。以后对 notify() 的调用将查看 wait 队列，但找不到线程。

还有一点重要。对于生产者/消费者模型，始终确保您在 while 循环中测试条件。原因是存在与锁上阻塞但未等待条件的消费者之间的竞争条件。

 synchronized (workQueue) {
     // you must do a while here
     while (workQueue.isEmpty()) {
         workQueue.wait();
     }
     workQueue.remove();
 }

Consumer1 可能正在等待 workQueue。 Consumer2 可能在 synchronized 但在运行队列中被阻塞。如果将某些内容放入 workQueue 并调用 workQueue.notify()。 Consumer2 现在被放入运行队列，但落后 Consumer1 第一个。这是一个常见的实现。因此，Consumer1 会从 workQueue 中删除通知 Consumer2 的项目。 Consumer2 必须再次测试 workQueue 是否为空，否则 remove() 将抛出异常，因为队列再次为空。在这里查看 more details of the race .

同样重要的是要认识到虚假唤醒已被记录在案，因此 while 循环可以防止线程在没有 wait() 调用的情况下被唤醒。

综上所述，如果您可以按照其他答案中的建议使用 BlockingQueue 来减少生产者/消费者代码，那么您应该这样做。 BlockingQueue 代码已经解决了所有这些问题。