Java生产者和消费者多线程问题

Question

下面是一个线程安全的消费者、生产者实现，i 为共享变量，i 为 1 时消费，i 为 0 时生产；
但写完我有两个问题：
1. 在本地运行时，为什么使用 this.notify() 会出现运行一段时间就卡住了，像死锁一样。而用this.notifyAll() 就没有问题？
2. 为什么主线程没有使用join、sleep的方法，在启动完其他线程后变为阻塞状态，而不是结束?

// 多线程环境下的生产者和消费者
public class ThreadTest {

    volatile Integer i = 0;

    private synchronized void add() {
        while (i > 0) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("add: " + ++i);
        // TODO 问题1：这里用 this.notify() 运行一会就卡住，像死锁一样，不知道为什么？
        this.notifyAll();
    }

    private synchronized void reduce() {
        while (i < 1) {
            try {
                this.wait();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        System.out.println("red: " + --i);
         // TODO 问题1：这里用 this.notify() 运行一会就卡住，像死锁一样，不知道为什么？
        this.notifyAll();
    }


    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ThreadTest test = new ThreadTest();

        Runnable reduceR = () -> {
            while (true) {
                test.reduce();
            }
        };
        Thread reduceT1 = new Thread(reduceR);
        Thread reduceT2 = new Thread(reduceR);
        Thread reduceT3 = new Thread(reduceR);

        Runnable addR = () -> {
            while (true) {
                test.add();
            }
        };
        Thread addT1 = new Thread(addR);

        reduceT1.start();
        reduceT2.start();
        reduceT3.start();
        addT1.start();
        // TODO 问题2：主线程没有用sleep、join等方法， 应该到这就结束了，但实际中没有，而是阻塞状态，为什么？
    }

}

Answer 1

notify 方法，调用一次只能唤醒一个线程，但是，楼主开启了4个线程，当 reduce 线程调用 notify 唤醒一个线程时，很有可能唤醒的是另外的reduce线程，而不是 add 线程，这时，另外的 reduce 线程进入自旋循环中，继续等等 i 的变化，不会进行额外的 notify 操作。

如果上面的描述可以理解的话：

判断 i 的值是否满足条件，为什么使用 while 自旋循环，而不使用 if 语句来进行判断？
如果你理解了为什么使用 while 循环，就不难理解为什么要使用 notifyAll 方法进行唤醒了。
提示一下，wait方法在被调用时，会阻塞当前线程，同时释放锁，造成synchronized形成的临界区可以被其他线程进入。
然后，进一步分析，就可以得到答案了。