多线程操作中为什么使用while而不是if来做判断状态是否就绪

在多线程操作中,我们常常会遇到需要先判断信号量状态是否就绪,然后执行后续操作的场景。这里对状态的判断使用的是while而不是单线程下常用的if。

以下示例展示了一个简单的生产者-消费者模型:当队列满的时候,阻塞set;当队列为空的时候,阻塞get操作。

public class EventStorage {
private int maxSize;
private List<Date> storage;
public EventStorage(){
maxSize=10;
storage=new LinkedList<>();
}
public synchronized void set(){
while (storage.size()==maxSize){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
storage.offer(new Date());
System.out.printf("Set: %d",storage.size());
notifyAll();
}
public synchronized void get(){
while (storage.size()==0){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.printf("Get: %d: %s",storage.
size(),((LinkedList<?>)storage).poll());
notifyAll();
}
}
public class Producer implements Runnable {
private EventStorage storage;
public Producer(EventStorage storage){
this.storage=storage;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0; i<100; i++){
storage.set();
}
}
}
public class Consumer implements Runnable {
private EventStorage storage;
public Consumer(EventStorage storage){
this.storage=storage;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0; i<100; i++){
storage.get();
}
}
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
EventStorage storage=new EventStorage();
Producer producer=new Producer(storage);
Thread thread1=new Thread(producer);
Consumer consumer=new Consumer(storage);
Thread thread2=new Thread(consumer);
thread1.start();
thread2.start();
}
}

在set中使用了

while (storage.size()==maxSize){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}

在get中使用了

while (storage.size()==0){
try {
wait();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}

原因:

在线程中notify或者notifyAll会唤醒一个或多个线程,当线程被唤醒后,被唤醒的线程继续执行阻塞后的操作。

这里分析一下get操纵: 当某个线程得到锁时storage为空,此时它应该wait,下次被唤醒时(任意线程调用notify),storage可能还是空的。因为有可能其他线程清空了storage。如果此时用的是if它将不再判断storage是否为空,直接继续,这样就引起了错误。但如果用while则每次被唤醒时都会先检查storage是否为空再继续,这样才是正确的操作;生产也是同一个道理。

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