为什么必须等待()总是处于同步块

Question

为什么必须等待()总是处于同步块我们都知道为了调用Object.wait()，则必须将此调用放置在同步块中，否则IllegalMonitorStateException被扔了。但做这个限制的原因是什么？我知道wait()释放监视器，但是为什么我们需要通过使特定块同步，然后通过调用释放监视器来显式获取监视器？wait()?如果可以调用，那么潜在的损害是什么？wait()在同步块之外，保留它的语义-挂起调用线程？

Answer 1

A wait()只有当有一个notify()因此，它总是关于线程之间的通信，这需要同步才能正确工作。人们可能会争辩说，这应该是隐含的，但这并没有真正的帮助，原因如下：

在语义上，你从来没有wait()..你需要一些条件才能被饱和，如果不是，你就等到它达到饱和为止。所以你真正做的是

if(!condition){
    wait();}

但是条件是由一个单独的线程设置的，因此为了正确地完成这项工作，您需要同步。

它还有一些错误，仅仅因为您的线程停止等待并不意味着您正在寻找的条件是正确的：

• 您可以得到虚假的唤醒(这意味着线程可以在没有收到通知的情况下从等待中醒来)，或者

• 条件可以设置，但是第三个线程在等待线程醒来时(并重新获取监视器)再次使条件变为假。

要处理这些案件，你真正需要的是总这方面的一些变化：

synchronized(lock){
    while(!condition){
        lock.wait();
    }}

更好的是，根本不要处理同步原语，而要处理java.util.concurrent包裹。

Answer 2

如果可以调用，那么潜在的损害是什么？wait()在同步块之外，保留它的语义-挂起调用线程？

让我们来说明一下如果wait()可以在同步块外部调用具体实例.

假设我们要实现一个阻塞队列(我知道，API中已经有一个：)

第一次尝试(没有同步)可以看到下面的一些内容

class BlockingQueue {
    Queue<String> buffer = new LinkedList<String>();

    public void give(String data) {
        buffer.add(data);
        notify();                   // Since someone may be waiting in take!
    }

    public String take() throws InterruptedException {
        while (buffer.isEmpty())    // don't use "if" due to spurious wakeups.
            wait();
        return buffer.remove();
    }}

这就是可能发生的情况：

1. 使用者线程调用take()看到buffer.isEmpty().

2. 在使用者线程继续调用之前wait()，就会出现一个生产者线程并调用一个完整的线程。give()就是，buffer.add(data); notify();

3. 使用者线程现在将调用wait()(和小姐这个notify()刚刚打电话)。

4. 如果不幸，生产者线程不会产生更多give()由于消费者线程永远不会醒来，我们就有了死锁。

一旦您理解了这个问题，解决方案就很明显了：synchronized确保notify从来没有在isEmpty和wait.

没有详细说明：这个同步问题是普遍的。正如MichaelBorgwardt所指出的，等待/通知是线程之间通信的全部内容，因此始终会出现类似于上面所述的争用状态。这就是为什么“仅在同步中等待”规则被强制执行的原因。

---

从@Willie发布的链接总结得很好：

您需要一个绝对的保证，使服务员和通知者就谓词的状态达成一致。服务生在谓词进入睡眠前的某个点稍微检查它的状态，但它取决于谓词在进入睡眠时是否为真。这两个事件之间存在一段时间的漏洞，可能会破坏程序。

生产者和消费者需要商定的谓词在上面的示例中。buffer.isEmpty()..通过确保等待和通知在synchronized街区。

---

这篇文章被改写为一篇文章：Java：为什么必须在同步块中调用等待

Answer 3

是对的。这个wait()调用，以便线程可以在以下情况下等待发生某些条件：wait()调用发生时，线程被迫放弃其锁。
要放弃某些东西，你必须先拥有它。线程需要先拥有锁。因此，需要在synchronized方法/块

是的，我同意上述所有关于潜在损害/不一致的答案，如果你不检查里面的情况的话。synchronized方法/块然而，正如@S收缩1000所指出的，只是打电话wait()在同步块中不能避免这种不一致性的发生。

这是一本很好的读物.。