java关于线程同步的问题

Question

package 线程.TestTeread_5;

/*
push和pop增加减少数组元素，
我的问题是：
为什么去掉push和pop的synchronized修饰关键词时，会报如下错误
异常：
Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException
at java.lang.Object.notify(Native Method)
at 线程.TestTeread_5.SynStack.push(TestTeread_5.java:19)
at 线程.TestTeread_5.Producer.run(TestTeread_5.java:57)
at java.lang.Thread.run(Unknown Source)

*/

class SynStack {//同步栈
private char [] data = new char [6];

private int cnt = 0;//cnt表示的是数组有效元素的个数

public synchronized void push(char val){
    while(cnt == data.length)
    {
        try
        {   
            this.wait();
            }
        catch(Exception e)
        {}

    }
    this.notify();
    data[cnt] = val;
    System.out.println("生产第"+cnt+"个产品，产品名为"+data[cnt]);
    cnt ++;
}
public synchronized char pop(){

    while(cnt == 0)
    {
        try
        {   
            this.wait();//暂停当前线程，转去执行另一个线程
            }
        catch(Exception e)
        {}
    }
    this.notify();
    char Key = data[cnt-1];
    System.out.println("消费第"+cnt+"个产品，产品名为"+Key);
    cnt --;
    return Key;
}

}

class Producer implements Runnable
{
private SynStack ss = null;
public Producer(SynStack ss)
{
this.ss = ss;
}
public void run()
{
char ch;
for(int i=0; i<20; i++)
{

        ch = (char)('a'+i);
        ss.push(ch);
    }

}

}

class Consumer implements Runnable{
private SynStack ss = null;
public Consumer (SynStack ss)
{
this.ss = ss;
}
public void run()
{

    //ss.pop(); 
    for(int i=0; i<20; i++)
    {
        ss.pop();
    }

}

}
public class TestTeread_5 {

public static void main(String[] args) {
    // TODO Auto-generated method stub
    SynStack ss =new SynStack();
    Producer pp = new Producer(ss);
    Consumer cc = new Consumer(ss);

    Thread t1 = new Thread(pp);
    t1.start();
    Thread t2 = new Thread(cc);
    t2.start();
}

}

Answer 1

楼主写的这个小例子是经典的线程同步问题，它有个名字，叫“生产者与消费者”。使用多线程的一些企业在笔试面试的时候经常会设计到，对于多线程处理，生产者与消费者只能说是HelloWorld级别的例子。

说说楼主提出的问题。
楼主说为什么去掉synchronized会出问题。楼主是启动了两个线程，两个线程通知操作同一个对象SynStack ss =new SynStack(); 说的准确点，在楼主代码例子中操作的是同一个对象ss的同一个属性char [] data 这个数组。这样就会出现多线程同步的问题。试想一下，还没开始生产，数组里面没数据，你就从数组里面拿数组就会出问题。

在楼主的例子里面，还好只有一个生产者线程，一个消费者线程，所以notify的时候基本上不会出问题，当前线程在运行，notify时，当然是notify另一个线程。如果有两个生产者和两个消费者，这时候就会出问题的，notify是随机唤醒正在wait的线程，你都不知道到底哪个线程会被唤醒。

最后看到在其他网友回答中，楼主追问了一个wait中的线程被notify了之后，是从方法头开始执行还是接着wait之后执行。答案是接着wait之后执行。所以为什么建议对wait语句使用while包起来，表示唤醒之后再次去检查下wait的条件，满足的话继续wait，为什么说建议这么做呢？因为能使wait的线程醒过来的方式不止是去notify，一些异常情况也能使线程醒过来。