了解同步的用法

Question

我正在尝试了解同步块的用法。

在下面的程序中，在Produce和Consumer方法内部，我创建了一个同步块，如果我使用lock1（object）锁定了它。 我收到以下错误，这是为什么，为什么我收到此错误？

我知道通过用这个（相同的类）替换lock1。 我可以摆脱错误。 我仍然想知道为什么这个错误，因为一切对我来说似乎都很合乎逻辑。

程序

import java.util.Scanner;

public class Worker {

    private Object lock1 = new Object();
    private Object lock2 = new Object();

    public void produce() throws InterruptedException {

        synchronized (lock1) {
            System.out.println("Producer thread running");
            wait();
            System.out.println("Producer resumed");
        }
    }

    public void consumer() throws InterruptedException {
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        Thread.sleep(2000);
        synchronized (lock1) {
            System.out.println("Waiting for return key");
            scanner.nextLine();
            System.out.println("return key is pressed");
            notify();
            Thread.sleep(5000);

            System.out.println("Consumer is over");
        }
    }

    public void main() {

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    produce();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                try {
                    consumer();
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();

        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

Exception in thread "Thread-0" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    at java.lang.Object.wait(Object.java:503)
    at Worker.produce(Worker.java:14)
    at Worker$1.run(Worker.java:43)
    at java.lang.Thread.run(Unknown Source)

Answer 1

synchronized (lock1) {
    System.out.println("Producer thread running");
    wait();
    System.out.println("Producer resumed");
}

您获得的监视器lock1 ，然后继续wait在this ，其失败的原因，为的文档Object#wait状态，

当前线程必须拥有该对象的监视器。

Answer 2

您需要调用lock1.wait()和lock1.notify() 。 您只能在持有锁的对象（在这种情况下为lock1 notify()上调用wait()或notify() ）。

Answer 3

在同步块中，当前线程是同步对象的监视器的所有者。 您的情况是lock1 。

根据Object.wait()的javadoc

当前线程必须拥有该对象的监视器。

和Object.notify()

此方法只能由作为该对象的监视器的所有者的线程调用。

您必须将代码更改为

synchronized (lock1) {
    System.out.println("Producer thread running");
    lock1.wait();
    System.out.println("Producer resumed");
}

和

synchronized (lock1) {
    System.out.println("Waiting for return key");
    scanner.nextLine();
    System.out.println("return key is pressed");
    lock1.notify();
    Thread.sleep(5000);

    System.out.println("Consumer is over");

}

Answer 4

我正在展示如何解决生产者－消费者问题。 我使用的方式与您不同。 我认为这会对您有所帮助。

使任何块或方法同步的条件是：

同步方法可防止多个线程同时访问对象的关键方法代码。

您可以将synced关键字用作方法修饰符，或启动同步的代码块。

要同步代码块（换句话说，范围小于整个方法），必须指定一个参数，该参数是要对其同步锁的对象。

尽管只有一个线程可以访问特定实例的同步代码，但多个线程仍可以访问同一对象的非同步代码。

使用代表该类的java.lang.Class实例中的锁，可以同步静态方法。

必须 从同步上下文中调用所有三个方法（wait（），notify（）和notifyAll（）） ！ 线程在特定对象上调用wait（）或notify（），并且该线程当前必须持有该对象上的锁。

class P implements Runnable{

    Data d;
    P(Data d){
        this.d = d;
        new Thread(this,"Producer").start();
    }

    public void run(){
        for(int i=0; i<=20; i++){
            d.set(i);
            System.out.println("put -> "+i);
        }
    }   
}

class C implements Runnable{

    Data d;
    C(Data d){
        this.d = d;
        new Thread(this,"Consumer").start();
    }

    public void run(){
        for(int i=0; i<=20; i++){
            int n = d.get();
            System.out.println("get -> "+n);
        }
    }

}

class Data{
    int n;
    boolean valueset=false;

    synchronized void set(int n){
        if(valueset){
            try{
                wait();
            }catch(Exception e){
                System.out.println("set -> Exception "+e);
            }
        }
        this.n = n ;
        valueset=true;
        notify();
    }

    synchronized int get(){
        if(!valueset){
            try{
                wait();
            }catch(Exception e){
                System.out.println("get -> Exception "+e);
            }
        }
        valueset=false;
        notify();
        return n ;
    }

}

class PC{
    public static void main(String[] args){
        Data d = new Data();
        new P(d);
        new C(d);
    }

}

您可以从这里下载生产者消费者的解决方案：

https://www.mediafire.com/?52sa1k26udpxveu

Answer 5

要调用wait（）和notify（），您需要拥有要调用这两个方法的对象的监视器。

链接到javadoc Object.wait（）

来自以上链接的引文：

当前线程必须拥有该对象的监视器。