[java] wait ()가 항상 동기화 된 블록에 있어야하는 이유

wait()동기화 된 블록 외부 에서 호출 하여 의미를 유지하면서 호출자 스레드를 일시 중단 할 수있는 경우 잠재적 손상은 무엇입니까 ?

구체적인 예제wait() 를 통해 동기화 된 블록 외부에서 호출 할 수있는 경우 어떤 문제가 발생하는지 설명해 보겠습니다 .

차단 대기열을 구현한다고 가정합니다 (API에 이미 대기열이 있음을 알고 있습니다 🙂

첫 번째 시도 (동기화 없음)는 아래 줄을 따라 표시 될 수 있습니다.

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();
    }
}

이것은 잠재적으로 일어날 수있는 일입니다.

1. 소비자 스레드가 호출 take()하고 buffer.isEmpty().

2. 소비자 스레드가 계속 호출하기 전에 wait()생산자 스레드가 와서 전체를 호출합니다 give().buffer.add(data); notify();

3. 컨슈머 스레드는 이제 호출합니다 wait()( 방금 호출 한 것을 놓치게됩니다notify() ).

4. 운이 좋지 않으면 give()소비자 스레드가 깨어나지 않아 생산자 스레드가 더 많이 생산 하지 않으며 교착 상태가 발생합니다.

당신이 문제를 이해하면,이 솔루션은 분명하다 : 사용 synchronized확인하는 notify사이에 호출되지 않습니다 isEmpty및 wait.

세부 사항으로 이동하지 않고이 동기화 문제는 보편적입니다. Michael Borgwardt가 지적했듯이 대기 / 알림은 스레드 간의 통신에 관한 것이므로 항상 위에서 설명한 것과 유사한 경쟁 조건으로 끝납니다. 이것이 “동기화 된 내부 대기”규칙이 적용되는 이유입니다.

@Willie가 게시 한 링크 의 단락은 다음과 같이 요약합니다.

웨이터와 알리미가 술어 상태에 대해 동의한다는 절대적인 보증이 필요합니다. 웨이터는 잠들기 전에 어느 시점에서 술어의 상태를 약간 점검하지만, 잠자기 상태에있을 때 술어의 정확성에 달려 있습니다. 이 두 이벤트 사이에 취약점이있어 프로그램을 중단시킬 수 있습니다.

생산자와 소비자가 동의해야하는 조건은 위의 예에 buffer.isEmpty()있습니다. 대기 및 알림이 synchronized블록 단위 로 수행되도록하여 계약이 해결됩니다 .

이 게시물은 다음 기사로 다시 작성되었습니다. Java : 동기화 된 블록에서 대기를 호출해야하는 이유

답변

class A {

    private Object X;

    makeChangeOnX(){
        while (! x.getCondition()){
            wait();
            }
        // Do the change
    }

    setConditionToTrue(){
        x.condition = true;
        notifyAll();

    }
    setConditionToFalse(){
        x.condition = false;
        notifyAll();
    }
    bool getCondition(){
        return x.condition;
    }
}

boolean wasNotified = false;
while(!wasNotified) {
    wait();
}

synchronized(monitor) {
    boolean wasNotified = false;
    while(!wasNotified) {
        wait();
    }
}