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区别
- notify:只会唤醒等待该锁的其中一个线程。
- notifyAll:唤醒等待该锁的所有线程。
既然notify会唤醒一个线程,并获取锁,notifyAll会唤醒所有线程并根据算法选取其中一个线程获取锁,那最终结果不都是只有一个线程获取锁吗?那JDK为什么还需要做出来这两个方法呢?这两种同步方法本质上会有什么区别?
这还要从对象内部锁的调度说起。
对象内部锁
其实,每个对象都拥有两个池,分别为锁池(EntrySet)和(WaitSet)等待池。
- 锁池:假如已经有线程A获取到了锁,这时候又有线程B需要获取这把锁(比如需要调用synchronized修饰的方法或者需要执行synchronized修饰的代码块),由于该锁已经被占用,所以线程B只能等待这把锁,这时候线程B将会进入这把锁的锁池。
- 等待池:假设线程A获取到锁之后,由于一些条件的不满足(例如生产者消费者模式中生产者获取到锁,然后判断队列为满),此时需要调用对象锁的wait方法,那么线程A将放弃这把锁,并进入这把锁的等待池。
如果有其他线程调用了锁的notify方法,则会根据一定的算法从等待池中选取一个线程,将此线程放入锁池。
如果有其他线程调用了锁的notifyAll方法,则会将等待池中所有线程全部放入锁池,并争抢锁。
锁池与等待池的区别:等待池中的线程不能获取锁,而是需要被唤醒进入锁池,才有获取到锁的机会。
问题复现
那么使用notify和notifyAll到底会有什么区别呢?
请看下面一组生产者消费者的例子。
有两个生产者t1和t2,两个消费者t3和t4,以及一个长度为1的队列。
- 初始状态,这四个线程全部进入锁池,等待抢占锁。
- t3获取到锁,但是队列为空,故t3进入等待池。
- t4获取到锁,但是队列为空,故t4进入等待池。
- t1获取到锁,生产,队列满,调用notify,唤醒一个线程。由于此时t3和t4都在等待池中,所以会有一个线程从等待池进入锁池,假设此处t3进入锁池。
- 此时,锁池有t2和t3两个线程,假设t2获取到了锁,但是队列满,故t2进入等待池,放弃锁。
- 此时,t3获取到锁,消费,notify,由于此时等待池有两个线程t2和t4,假如唤醒的是t2,没问题开始生产,但是若唤醒的是t4,则因队列为空,继续wait。
- 此时若t1和t3已经执行结束,t1不在生产,t3不再消费,则t2和t4会一直留在锁池,行程死锁。
如果此处使用notifyAll,则会把等待池中所有线程唤醒,不会形成所有线程都位于等待池,无法唤醒的情况,也就不会形成死锁,当然了,使用notifyAll方法会更加低效一些。
如果此处是一个生产者一个消费者的情况,使用notify没有任何问题,且效率更高。
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