成员变量锁上的线程行为

Question

运行以下代码时，它会抛出IllegalMonitorStateException。

class Consumer {
    private int capacity = 5;
    private Queue<Integer> queue = new PriorityQueue<Integer>(capacity);

    class ConsumerWaitNotify implements Runnable {
        public void run() {
            try {
                consumeItem();
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();

            }
        }
        void consumeItem() {
            try {
                synchronized (queue) {            //Line 1
                    while(queue.size() == 0) {
                        System.out.format("%n%s: Waiting..Empty Queue, Size: %d%n", Thread.currentThread().getName(),
                                            queue.size());
                        wait();           //Line 2
                    }
                    int popItem = queue.poll();
                    System.out.format("%n%s: Consumes Item: %d, Size: %d", Thread.currentThread().getName(), 
                                        popItem, queue.size());
                    notify();
                }           
            } catch(InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();

            }
        }
    }
}

public class ConsWaitNotify {

    public static void main(String[] args) {
        Consumer pc = new Consumer();
        Consumer.ConsumerWaitNotify cwn = pc.new ConsumerWaitNotify();
        Thread consumer = new Thread(cwn, "CONSUMER");
        consumer.start();

    }
}

以下是错误：

CONSUMER: Waiting..Empty Queue, Size: 0
Exception in thread "CONSUMER" java.lang.IllegalMonitorStateException
    at java.lang.Object.wait(Native Method)
    at java.lang.Object.wait(Object.java:485)
    at com.threadconcurrency.lock.prodcons.Consumer$ConsumerWaitNotify.consumeItem(ConsWaitNotify.java:67)
    at com.threadconcurrency.lock.prodcons.Consumer$ConsumerWaitNotify.run(ConsWaitNotify.java:52)
    at java.lang.Thread.run(Thread.java:619)

在调试时我发现，当执行第2行ie wait（）命令然后线程转出runnable状态时，它会跳转到第1行执行，并执行两次。因此它抛出异常。

我假设在等待之后，线程可能已释放对象（队列）的锁，但仍保留类ConsumerWaitNotify的对象，这就是它的行为。

我通过使用具有synchronized（this）代码的方法consumeItem（）和使用Consumer对象作为成员的ConsumerWaitNotify创建单独的Consumer类来实现我想要的。

但这有什么不对。我仍然感到困惑，无法预测确切的行为。谁能帮我吗？

Answer 1

你在变量queue上同步，但在wait()对象上调用notify()和this。您需要使用synchornized(this)保持锁定或调用queue.wait()和queue.notify()以确保您通知您拥有锁定的同一监视器。你可以看看Guarded Blocks docs。

请注意，您不需要自己实现队列。 JDK提供了一些java.util.concurrent.BlockingQueue实现：

一个队列，它还支持在检索元素时等待队列变为非空的操作，并在存储元素时等待队列中的空间可用。