java - 如何让线程等待某个事件的发生

Question

你能帮我一下吗？

我想做的是一个打印机示例。将会有更多的打印机和更多的文档等待打印。

打印机是一个线程，它会 hibernate 直到文档到达，然后打印它，然后再次 hibernate 。

PrinterManager 也是一个线程。它从队列中收集文档并将其发送到免费的打印机。我正在使用 Semaphore 来查找免费打印机。

问题出在等待通知对上。打印机应等待经理发送文档。然后等待 1 秒并“打印”它。作为锁定对象，我使用stick。

由于某种原因，它不起作用。文档已成功发送到打印机，但打印机未唤醒。你能帮我吗，为什么？

打印机线程:

public class Printer extends Thread {

    private final Semaphore semaphore;
    private final Object stick;
    private String document;

    public Printer(Semaphore semaphore, Object stick) {
        this.semaphore = semaphore;
        this.stick = stick;
    }

    public void setDocument(String document) {
        this.document = document;
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                stick.wait();
                Thread.sleep(1000);
                System.out.println("Printing: " + document);
                semaphore.release();
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

经理线程:

public class PrinterManager extends Thread {

    private final Printer[] printers = new Printer[1];
    private final Object stick = new Object();
    private final Semaphore semaphore = new Semaphore(printers.length);
    private final DocumentQueue queue;

    public PrinterManager(DocumentQueue queue) {
        this.queue = queue;
        printers[0] = new Printer(semaphore, stick);
    }

    @Override
    public void run() {
        while (true) {
            try {
                semaphore.acquire();
                String toPrint = takeNextDocument();
                printers[0].setDocument(toPrint);
                synchronized (stick) {
                    stick.notify();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    private String takeNextDocument() throws InterruptedException {
        return queue.take();
    }
}

Answer 1

我想知道打印机运行1000次会打印多少次文档(你会做一个实验吗？)。

但首先将 stick.wait() 放入同步块(synchronized block)中打印机的 run 方法中，否则您将在其中收到 IllegalMonitorStateException 异常。

您遇到了称为竞争条件和死锁的并发问题。这意味着结果取决于代码的执行顺序。有时您可能很幸运，程序会按您的预期运行。但在其他时候，您会遇到死锁(这是另一个并发编程问题)。

假设指令按该顺序执行:

1. PrinterManager.run() 获取信号量

2. PrinterManager.run() 将文档设置为打印机

3. PrinterManager.run() 在棒上执行通知

4. Printer.run() 执行 stick.wait()

...这就是陷入僵局的原因。PrinterManager 在Printer 开始等待stick 之前通知了stick。然后，PrinterManager 获取信号量中的最后一个许可，并开始等待，直到 Printer 释放一些许可(它永远不会，它会等待!)。两个对象开始互相等待，但都被阻塞了。

但是 Printer 可能会在 PrinterManager 通知棒上的对象之前开始等待，而不是按预期工作。这就是为什么你会出现竞争条件，你永远无法预测会发生什么，这是非常糟糕的。

作为一个简单的解决方案(不是最好的，但快速且无需您可能不熟悉的其他技术的帮助)，您可以摆脱坚持。改为引入两个计数器:

numberOfFinishedPrintTasks(使Printer在每轮后递增)

和 lastSubscribedPrintTaskNumber(每次提交后，让 PrinterManager 将其设置为 numberOfFinishedPrintTasks + 1)。

PrinterManager必须检查条件numberOfFinishedPrintTasks == lastSubscribedPrintTaskNumber这意味着打印机完成了所有工作并且可以提交新任务。

附注不要继承 Thread 类。您无需向 Thread 添加任何新功能，只需让它运行特定作业即可。为此，您应该创建一个实现 Runnable 接口(interface)的对象并将该对象传递给新的 Thread 实例。