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想象一下，您在 Java 中有一个典型的生产者-消费者模式。为了提高效率，您希望使用notify()而不是notifyAll()在将新元素添加到队列时使用。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()s 在彼此之后不久触发导致同一个消费者线程排队等待唤醒两次？我找不到该部分是描述其工作原理的 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，那么第二个通知将丢失，那没问题。

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我的回答有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。

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？

不它不是。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 个不同的线程将被放入运行队列。

或者可能是两个notify()s 在彼此之后不久触发导致同一个消费者线程排队等待唤醒两次？

不会。两次notify()调用不会导致同一个消费者线程排队两次。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()调用可能什么也不做。当然，线程可能已经被唤醒，然后又马上回来等待，所以以notify()这种方式获得第二个电话，但我认为这不是你要问的。

java是否有一些原子内部操作来唤醒线程一次？

是的。该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。未来的调用notify()将查看wait队列而不是找到线程。

还有一点很重要。对于生产者/消费者模型，请始终确保您在while循环中测试条件。原因是消费者在锁上被阻塞但没有等待条件时存在竞争条件。

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

Consumer1可以等待workQueue。 Consumer2可以synchronized在运行队列中被阻塞。如果将某些内容放入workQueue并workQueue.notify()调用。 Consumer2现在被放入运行队列，但在谁最先出现的后面。 Consumer1这是一个常见的实现。因此Consumer1，从通知的项目中删除workQueue项目Consumer2。 Consumer2如果队列为空，则必须再次测试，workQueue否则remove()将抛出，因为队列再次为空。有关比赛的更多详细信息，请参见此处。

同样重要的是要意识到虚假唤醒已被记录，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 a 来减少生产者/消费者代码，BlockingQueue那么您应该这样做。BlockingQueue代码已经解决了所有这些问题。

于 2012-05-21T12:40:07.200 回答
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是的，你所描述的可能会发生。

如javadoc中所述，notify唤醒任意线程。因此，如果您的线程已完成并wait在 next 之前调用过notify，那么它就是唤醒的任意候选者之一。

我在多线程应用程序方面拥有丰富的经验，我发现我使用以下两种模式之一：

  1. 有多个睡眠线程需要在一个事件中唤醒，它们唤醒的顺序无关紧要。在这种情况下，我notifyAll用来唤醒他们。

  2. 有一个睡眠线程需要在事件中唤醒。在这种情况下，我用notify它来唤醒它。

如果我曾经遇到过有多个睡眠线程并且我只想唤醒其中一个的情况，我会使用不同的设计来实现这一点。基本上，我自己构建了一些东西，这样运行时环境就不会做出任意决定。我总是想确切地知道什么会醒来。

我将设计分解为这两个场景之一，或者我使用java.util.concurrent包中的某些内容。我从来没有遇到过虚假通知的问题，但我对用于锁定的对象也非常小心。我倾向于创建 vanillaObject实例，其唯一目的是成为锁定操作的目标，但偶尔我会使用一个类类型已明确定义且在我控制之下的对象。

于 2012-05-21T11:48:50.443 回答
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从notify() 的 javadoc：

选择通知哪个线程“是任意的，由实现决定”

它几乎肯定不会是唤醒线程的“公平”（该术语用于计算机科学和并行）算法。同一个线程完全有可能连续两次被唤醒。另请注意，虚假通知也是可能的。

一般来说，我同意建议使用BlockingQueue实现而不是自己做的评论。

于 2012-05-21T11:21:33.943 回答
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您可以使用ReentrantLock来获得公平的到达顺序策略。接口ReadWriteLock，获取生产者-消费者行为。ReentrantReadWriteLock类结合了这两种功能。

或者

您应该使用已实现此模式的ArrayBlockingQueue 。

int capacity = 10;
boolean fair = true;
new ArrayBlockingQueue(capacity, fair);
于 2012-05-21T11:52:00.773 回答