Java多线程中的虚假唤醒和如何避免

先来看一个例子

一个卖面的面馆，有一个做面的厨师和一个吃面的食客，需要保证，厨师做一碗面，食客吃一碗面，不能一次性多做几碗面，更不能没有面的时候吃面；按照上述操作，进行十轮做面吃面的操作。

用代码说话

首先我们需要有一个资源类，里面包含面的数量，做面操作，吃面操作；
当面的数量为0时，厨师才做面，做完面，需要唤醒等待的食客，否则厨师需要等待食客吃完面才能做面；
当面的数量不为0时，食客才能吃面，吃完面需要唤醒正在等待的厨师，否则食客需要等待厨师做完面才能吃面；
然后在主类中，我们创建一个厨师线程进行10次做面，一个食客线程进行10次吃面；
代码如下：

package com.duoxiancheng.code; /** * @user: code随笔 */ class Noodles{ //面的数量 private int num = 0; //做面方法 public synchronized void makeNoodles() throws InterruptedException { //如果面的数量不为0，则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，当前有"+num+"份面"); //面做好后，唤醒食客来吃 this.notifyAll(); } //吃面方法 public synchronized void eatNoodles() throws InterruptedException { //如果面的数量为0，则等待厨师做完面再吃面 if(num == 0){ this.wait(); } num--; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"吃了一份面，当前有"+num+"份面"); //吃完则唤醒厨师来做面 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(); } } },"厨师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(); } } 

输出如下：
可以见到是交替输出的；

如果有两个厨师，两个食客,都进行10次循环呢？

Noodles类的代码不用动，在主类中多创建两个线程即可，主类代码如下：

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(); } } },"厨师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(); } } },"厨师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(); } } 

此时输出如下：

虚假唤醒

上面的问题就是"虚假唤醒"。
当我们只有一个厨师一个食客时，只能是厨师做面或者食客吃面，并没有其他情况；
但是当有两个厨师，两个食客时，就会出现下面的问题：

1. 初始状态
2. 厨师A得到操作权，发现面的数量为0，可以做面，面的份数+1，然后唤醒所有线程；
   
3. 厨师B得到操作权，发现面的数量为1，不可以做面，执行wait操作；
4. 厨师A得到操作权，发现面的数量为1，不可以做面，执行wait操作；
5. 食客甲得到操作权，发现面的数量为1，可以吃面，吃完面后面的数量-1，并唤醒所有线程；

6. 此时厨师A得到操作权了，因为是从刚才阻塞的地方继续运行，就不用再判断面的数量是否为0了，所以直接面的数量+1，并唤醒其他线程；

7. 此时厨师B得到操作权了，因为是从刚才阻塞的地方继续运行，就不用再判断面的数量是否为0了，所以直接面的数量+1，并唤醒其他线程； 这便是虚假唤醒，还有其他的情况，读者可以尝试画画图分析分析。

解决方法

出现虚假唤醒的原因是从阻塞态到就绪态再到运行态没有进行判断，我们只需要让其每次得到操作权时都进行判断就可以了；
所以将

if(num != 0){ this.wait(); } 

改为

while(num != 0){ this.wait(); } 

将

if(num == 0){ this.wait(); } 

改为

while(num == 0){ this.wait(); } 

即可。

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