阿里面试题,为什么wait()方法要放在同步块中?
某天我在***的时候,突然有个小伙伴微信上说:“哥,阿里面试又又挂了,被问到为什么wait()方法要放在同步块中,没答出来!”
我顿时觉得**一紧,仔细回顾一下,如果wait()方法不在同步块中,代码的确会抛出异常:
public void test(){try{new Object().wait();}catch(InterruptedException e){e.printStackTrace();}}
结果是:
Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateExceptionat java.lang.Object.wait(Native Method)at java.lang.Object.wait(Unknown Source)at com.dapeng.day413.WaitSyncBlockTest.test(WaitSyncBlockTest.java:16)at com.dapeng.day413.WaitSyncBlockTest.main(WaitSyncBlockTest.java:40)
但是,为毛呢??我也没去了解过。
机智如我立刻假装正在开会忙得不可开交,回了一条:“开会中,等会和你细说。”
经过一番谷歌之后,找到了答案。
Lost Wake-Up Problem
事情得从一个多线程编程里面臭名昭著的问题"Lost wake-up problem"说起。
这个问题并不是说只在Java语言中会出现,而是会在所有的多线程环境下出现。
假如有两个线程,一个消费者线程,一个生产者线程。生产者线程的任务可以简化成将count加一,而后唤醒消费者;消费者则是将count减一,而后在减到0的时候陷入睡眠:
生产者伪代码:
count+1; notify();
消费者伪代码:
while(count<=0)wait(); count --
熟悉多线程的朋友一眼就能够看出来,这里面有问题。什么问题呢?
生产者是两个步骤:
count+1;
notify();
消费者也是两个步骤:
检查count值;
睡眠或者减一;
万一这些步骤混杂在一起呢?比如说,初始的时候count等于0,这个时候消费者检查count的值,发现count小于等于0的条件成立;就在这个时候,发生了上下文切换,生产者进来了,噼噼啪啪一顿操作,把两个步骤都执行完了,也就是发出了通知,准备唤醒一个线程。这个时候消费者刚决定睡觉,还没睡呢,所以这个通知就会被丢掉。紧接着,消费者就睡过去了……
这就是所谓的lost wake up问题。
那么怎么解决这个问题呢?
现在我们应该就能够看到,问题的根源在于,消费者在检查count到调用wait()之间,count就可能被改掉了。
这就是一种很常见的竞态条件。
很自然的想法是,让消费者和生产者竞争一把锁,竞争到了的,才能够修改count的值。
于是生产者的代码是:
tryLock() count+1 notify() releaseLock()
消费者的代码是:
tryLock() while(count <=0) wait() count-1 releaseLock
注意的是,我这里将两者的两个操作都放进去了同步块中。
现在来思考一个问题,生产者代码这样修改行不行?
tryLock() count+1 notify() releaseLock()
答案是,这样改毫无卵用,依旧会出现lost wake up问题,而且和无锁的表现是一样的。
终极答案
所以,我们可以总结到,为了避免出现这种lost wake up问题,在这种模型之下,总应该将我们的代码放进去的同步块中。
Java强制我们的wait()/notify()调用必须要在一个同步块中,就是不想让我们在不经意间出现这种lost wake up问题。
不仅仅是这两个方法,包括java.util.concurrent.locks.Condition的await()/signal()也必须要在同步块中:
private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();private Condition condition = lock.newCondition();@Testpublic void test(){try{condition.signal();}catch(Exception e){e.printStackTrace();}}
Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateExceptionat java.lang.Object.wait(Native Method)at java.lang.Object.wait(Unknown Source)at com.dapeng.day413.WaitSyncBlockTest.test(WaitSyncBlockTest.java:16)at com.dapeng.day413.WaitSyncBlockTest.main(WaitSyncBlockTest.java:40)
准确的来说,即便是我们自己在实现自己的锁机制的时候,也应该要确保类似于wait()和notify()这种调用,要在同步块内,防止使用者出现lost wake up问题。
Java的这种检测是很严格的。它要求的是,一定要处于锁对象的同步块中。举例来说:
private Object obj = new Object (); private Object anotherObj = new Object();@Test public void produce(){synchronized(obj){try{anotherObj.notify();}catch(Exception e){e.printStackTrace();} }
这样是没有什么卵用的。一样出现IllegalMonitorStateException。
可以拿去套路面试官的话术
到这里,按照道理来说,就可以结束了。不过既然是面试遇到的问题,我就提供点面试回答的小技巧。
假如面试官问你这个问题了,你最开始不要巴啦啦全部说出来。只需要轻描淡写地说:“这是Java设计者为了避免使用者出现lost wake up问题而搞出来的。”
注意演技,一定要轻描淡写中透露着一丝“我其实就知道lost wake up这个名词,再问就要露馅了”的感觉。
于是面试官肯定会追问:“lost wake up问题是什么?”
这个时候你就可以巴啦啦一大堆了。这个过程你要充满自信,表露出那种睥睨天下这种小问题就别来烦我的气概来。
于是,小手一抖,offer到手。
原文转自:https://mp.weixin.qq.com/s/ohcr6T1aB7-lVFJIfyJZjA
转载于:https://www.cnblogs.com/harbin1900/p/10703013.html
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