阿里面試題，爲何wait()方法要放在同步塊中？

某天我在***的時候，忽然有個小夥伴微信上說：「哥，阿里面試又又掛了，被問到爲何wait()方法要放在同步塊中，沒答出來！」

我頓時以爲**一緊，仔細回顧一下，若是wait()方法不在同步塊中，代碼的確會拋出異常:

public void test(){
            try{
                new Object().wait();
            }catch(InterruptedException e){
                e.printStackTrace();
            }

        }

結果是：

Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at 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)

可是，爲毛呢？？我也沒去了解過。

機智如我馬上僞裝正在開會忙得不可開交，回了一條：「開會中，等會和你細說。」

通過一番谷歌以後，找到了答案。

Lost Wake-Up Problem

事情得從一個多線程編程裏面臭名昭著的問題"Lost wake-up problem"提及。

這個問題並非說只在Java語言中會出現，而是會在全部的多線程環境下出現。

假若有兩個線程，一個消費者線程，一個生產者線程。生產者線程的任務能夠簡化成將count加一，然後喚醒消費者；消費者則是將count減一，然後在減到0的時候陷入睡眠：

生產者僞代碼：

count+1;
notify();

消費者僞代碼：

while(count<=0)
   wait();
count
--

熟悉多線程的朋友一眼就可以看出來，這裏面有問題。什麼問題呢？

生產者是兩個步驟：

1. count+1;

2. notify();

消費者也是兩個步驟：

1. 檢查count值；

2. 睡眠或者減一；

萬一這些步驟混雜在一塊兒呢？好比說，初始的時候count等於0，這個時候消費者檢查count的值，發現count小於等於0的條件成立；就在這個時候，發生了上下文切換，生產者進來了，噼噼啪啪一頓操做，把兩個步驟都執行完了，也就是發出了通知，準備喚醒一個線程。這個時候消費者剛決定睡覺，還沒睡呢，因此這個通知就會被丟掉。緊接着，消費者就睡過去了……

 

 

這就是所謂的lost wake up問題。

那麼怎麼解決這個問題呢？

如今咱們應該就可以看到，問題的根源在於，消費者在檢查count到調用wait()之間，count就可能被改掉了。

這就是一種很常見的競態條件。

很天然的想法是，讓消費者和生產者競爭一把鎖，競爭到了的，纔可以修改count的值。

因而生產者的代碼是:

tryLock()
count+1
notify()
releaseLock()

消費者的代碼是:

tryLock()
while(count <=0)
wait()
count-1
releaseLock

注意的是，我這裏將二者的兩個操做都放進去了同步塊中。

如今來思考一個問題，生產者代碼這樣修改行不行？

tryLock()
count+1
notify()
releaseLock()

答案是，這樣改毫無卵用，依舊會出現lost wake up問題，並且和無鎖的表現是同樣的。

終極答案

因此，咱們能夠總結到，爲了不出現這種lost wake up問題，在這種模型之下，總應該將咱們的代碼放進去的同步塊中。

Java強制咱們的wait()/notify()調用必需要在一個同步塊中，就是不想讓咱們在不經意間出現這種lost wake up問題。

不只僅是這兩個方法，包括java.util.concurrent.locks.Condition的await()/signal()也必需要在同步塊中：

private ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    private Condition condition = lock.newCondition();

    @Test
    public void test()

    {

        try{
            condition.signal();

        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();

        }

    }

Exception in thread "main" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at 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)

 

準確的來講，即使是咱們本身在實現本身的鎖機制的時候，也應該要確保相似於wait()和notify()這種調用，要在同步塊內，防止使用者出現lost wake up問題。

Java的這種檢測是很嚴格的。它要求的是，必定要處於鎖對象的同步塊中。舉例來講：

private Object  obj = new Object ();
private Object anotherObj  = new Object();

        
@Test
public void  produce(){
    synchronized(obj){
    try{
         anotherObj.notify();
    }catch(Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
}
        

這樣是沒有什麼卵用的。同樣出現IllegalMonitorStateException。

能夠拿去套路面試官的話術

到這裏，按照道理來講，就能夠結束了。不過既然是面試遇到的問題，我就提供點面試回答的小技巧。

假如面試官問你這個問題了，你最開始不要巴啦啦所有說出來。只須要輕描淡寫地說：「這是Java設計者爲了不使用者出現lost wake up問題而搞出來的。」

注意演技，必定要輕描淡寫中透露着一絲「我其實就知道lost wake up這個名詞，再問就要露餡了」的感受。

因而面試官確定會追問：「lost wake up問題是什麼？」

這個時候你就能夠巴啦啦一大堆了。這個過程你要充滿自信，表露出那種睥睨天下這種小問題就別來煩個人氣概來。

因而，小手一抖，offer到手。

原文轉自：https://mp.weixin.qq.com/s/ohcr6T1aB7-lVFJIfyJZjA