Java wait() 不会被 notify() 唤醒

Question

你好，我已经调试了我的代码一整天，但我就是看不出哪里可能出错。

我在主线程上使用 SerialPortEventListener，在工作线程中我有一个与服务器通信的客户端套接字。由于此工作线程到达return之后，我仍然需要在主线程中完成一些总结工作，我想创建一个“伪线程”，它在主线程中等待，直到从监听器通知它onEvent 方法。

但是这个伪线程似乎永远在等待。

我检查了锁定的线程pseudoThread，它们在Runnable和Listener类中应该具有相同的对象ID。

显示“PseudoThread waiting”，但从未显示 PseudoThread awake。

Console output shows: PseudoThread waiting .. .. false notified pseudothread.

PS 如果我使用 public final Object lock = new Object(); 在 Main 类中创建一个锁，并将所有 main.pseudoThread 替换为 main.lock，我得到 java.lang.IllegalMonitorStateException。

private class Pseudo implements Runnable{
    Main main;
    public Pseudo(Main main) {
        this.main = main;
    }

    @Override
    public void run() {
        synchronized(main.pseudoThread){
            try {
                System.out.println("PseudoThread waiting");
                main.pseudoThread.wait();
                System.out.println("PseudoThread awake");
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
                return;
            }
        }

    }

}

在主方法中:

public static void main(String[] args) {
    Main main = new Main();
    main.initArduino();
    //more code. including starting the working thread
    main.pseudoThread = new Thread(main.new Pseudo(main));
        main.pseudoThread.start();
        try {
            main.pseudoThread.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
}
private void initArduino() {
    arduino = new Arduino(this);
    if(!arduino.initialize())
        System.exit(1);
}

以及监听器类(也在主线程中运行)

//class constructor;
public Arduino(Main Main){
    this.main = Main;
}
//listening method
public void serialEvent(SerialPortEvent oEvent){
    //some code to interract with working thread.
    record();

}
private void record(){
        synchronized(main.pseudoThread){
            main.pseudoThread.notify();
            System.out.println("notified pseudothread.");
        }
}

Answer 1

在不深入了解实际情况的情况下，我可以看到您对 wait()/notify() 的使用都是错误的。您可能正在遇到“丢失通知”。如果调用notify() 函数时没有线程在等待它，那么它什么都不做。如果你的serialEvent()函数在其他线程调用wait()之前调用notify()，那么通知将会丢失。

考虑这个例子:

class WaitNotify() {
    private final Object lock = new Object();
    private long head = 0;
    private long tail = 0;

    public void consumer() {
        synchronized (lock) {
            while(head == tail) {
                lock.wait();
            }
            doSomething();
            count head += 1;
        }
    }

    public void producer() {
        synchronized (lock) {
            tail += 1;
            lock.notify();
        }
    }
}

要点是:

(1) Consumer() 函数等待数据之间的某种关系变为真:这里，它等待 head != tail .

(2) Consumer() 函数在循环中等待。造成这种情况的原因有两个: (a) 许多程序都有多个消费者线程。如果消费者 A 从 wait() 中醒来，则不能保证消费者 B 尚未声明他们正在等待的任何内容。 (b) Java 语言规范允许 foo.wait() 有时返回，即使 foo.notify() 尚未被调用。这就是所谓的“虚假唤醒”。允许虚假唤醒(只要它们不经常发生)可以更轻松地实现 JVM。

(3) 锁对象与程序用来保护条件所依赖的变量的锁相同。如果此示例是较大程序的一部分，您将看到 synchronized(lock)围绕 head 和 tail 的每次使用，无论同步代码是 wait() 还是 notification()。

如果您自己的代码在调用 wait() 和 notification() 时遵守上述所有三个规则，那么您的程序将更有可能按照您期望的方式运行。