问一个线程通信的问题

[ZZMine]

疑惑：getTask()方法中判断 queue.isEmpty()的时候为什么一定要用 while 而不是 if 呢？

代码如下：

class TaskQueue {

    Queue<String> queue = new LinkedList<>();

    public synchronized void addTask(String s) {
        this.queue.add(s);
        this.notifyAll();
    }

    public synchronized String getTask() throws InterruptedException {
        while (queue.isEmpty()) {
            this.wait();
        }
        return queue.remove();
    }
}

教程中的解释如下，但是自己也没理解明白。 “if 的写法实际上是错误的，因为线程被唤醒时，需要再次获取 this 锁。多个线程被唤醒后，只有一个线程能获取 this 锁，此刻，该线程执行 queue.remove()可以获取到队列的元素，然而，剩下的线程如果获取 this 锁后执行 queue.remove()，此刻队列可能已经没有任何元素了，所以，要始终在 while 循环中 wait()，并且每次被唤醒后拿到 this 锁就必须再次判断”

新手学习 java 线程通信，还请大佬们指导指导。

[xx6412223]

1. object wait 会释放锁，也就是可能有多个线程在 this.wait()等待唤醒。而 while 会某个线程被唤醒后会再次检查 queue.isEmpty()，而 if 会直接向下运行。
2. 更易读的方式是使用 ConcurrentLinkedQueue

[Znemo]

两个线程调用 `getTask` 的场景，如果使用 if ，其中一个线程会消费掉队列中的数据，接着第二个线程会在 wait 处被唤醒，继续向下执行，错误地调用 `queue.remove()`

[vagusss]

用 if,线程被唤起后, 不会再次判断条件
用 while,线程被唤起后, 会再次判断条件

[vagusss]

@vagusss 多线程环境下, 如果线程苏醒后不再次判断 queue.isEmpty(), 那么直接 remove 是可能出问题的

[falsemask]

可能存在虚假唤醒，可以参考一下这个知乎回答 https://www.zhihu.com/question/271521213

[ZZMine]

好的明白了，感谢大家~ 主要是 this.wait()被唤醒后还是继续执行的，而不是把方法再重新执行。

[giiiiiithub]

有两个原因，展开讲一下第一个原因。

这个例子中有两个关于锁的队列，一个是 CLH 锁队列，即：获取和释放锁时的队列。还有一个是条件队列，即 notify/wait/signal/await 这种。

在需要所但是没有获取到锁的时候，线程进入锁队列。当线程获取到锁又 wait/await 的时候，它会做两个动作
1. 释放锁
2. 线程转移到条件队列，不再在所队列中。

这个例子中会出现问题：

1. 在初始队列为空，假设当生产线程添加 1 个元素、notify 并退出同步代码块之后，那么会有多个消费者线程从条件队列转移到了锁队列中，并且有一个消费者线程获取到了锁。

2. 如果不用 while ，而是用 if ，那么当获取到锁的消费者线程消费完，队列为空，此时消费者释放锁，这会导致其他消费者线程重新竞争锁。因为它们现在是在锁队列中，而不是在条件队列中。不幸的是，现在队列中唯一的元素已经被消费了。

3. 用 while 就不一样了，用 while ，虽然有多个消费者线程重新竞争锁，并且有一个竞争成功，但是它在判断队列为空之后，又会因为 await/wait 进入条件队列

[gaifanking]

就是解决伪唤醒问题，一方面操心系统都有几率出 bug 唤醒你，另一方面从业务开发来讲我们经常使用 notifyAll 而不是 notify ，这时多个排队的线程都会被唤醒的，但只能有一个去跑。

[hapeman]

两个消费者线程先后执行 getTask()，此时队列为空，两个消费者线程执行 wait()进行休眠
之后 一个生产者线程执行 addTask()向消费队列添加了一个任务（队列长度为 1 ）并通过 notifyAll()唤醒了所有消费者线程，此时如果是 if 判断，消费者线程 1 获取到锁并执行了 remove()后释放锁，，由于是 if 语句 消费者线程 2 此时会等待线程 1 释放锁后继续执行下面的语句，而此时队列已经为空了去调用 remove()方法会抛出异常；而改用 while 语句消费者线程 2 获取到锁之后仍会进去 while 循环判断队列是否为空，调用 wait()方法

可以看一下 https://cloud.tencent.com/developer/article/2281627 中生产者消费者模块提到了这个问题-虚假唤醒

[ZZMine]

@hapeman 好的，感谢大佬！