java多線程為什么要用while而不是if

對於java多線程的wait（）方法，我們在jdk1.6的說明文檔里可以看到這樣一段話

 

從上面的截圖，我們可以看出，在使用wait方法時，需要使用while循環來判斷條件十分滿足，而不是if，那么我們思考以下，如果使用if會怎么樣？

為方便講解，我們來看一個被廣泛使用的生產消費的例子。代碼部分參考  郝斌java視頻教程  部分改編。

/*
	生產和消費
*/
package multiThread;

class SynStack 
{
	private char[] data = new char[6];
	private int cnt = 0; //表示數組有效元素的個數
	
	public synchronized void push(char ch)
	{
		if (cnt >= data.length)
		{
			try
			{
				System.out.println("生產線程"+Thread.currentThread().getName()+"准備休眠");
				this.wait();
				System.out.println("生產線程"+Thread.currentThread().getName()+"休眠結束了");
			}
			catch (Exception e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
		this.notify(); 
		data[cnt] = ch;
		++cnt;
		System.out.printf("生產線程"+Thread.currentThread().getName()+"正在生產第%d個產品，該產品是: %c\n", cnt, ch);
	}
	
	public synchronized char pop()
	{
		char ch;
		if (cnt <= 0)
		{
			try
			{
				System.out.println("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"准備休眠");
				this.wait();
				System.out.println("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"休眠結束了");
			}
			catch (Exception e)
			{
				e.printStackTrace();
			}
		}
		this.notify();
		ch = data[cnt-1];
		System.out.printf("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"正在消費第%d個產品，該產品是: %c\n", cnt, ch);
		--cnt;
		return ch;		
	}	
}

class Producer implements Runnable
{
	private SynStack ss = null;
	public Producer(SynStack ss)
	{
		this.ss = ss;
	}
	
	public void run()
	{
		char ch;
		for (int i=0; i<10; ++i)
		{
//			try{
//			Thread.sleep(100);
//			}
//			catch (Exception e){			
//			}
				
			ch = (char)('a'+i);
			ss.push(ch);
		}
	}
}

class Consumer implements Runnable
{
	private SynStack ss = null;
	
	public Consumer(SynStack ss)
	{
		this.ss = ss;
	}
	
	public void run()
	{
		for (int i=0; i<10; ++i)
		{
			/*try{
			Thread.sleep(100);
			}
			catch (Exception e){			
			}*/
			
			//System.out.printf("%c\n", ss.pop());
			ss.pop();
		}
	}
}


public class TestPC2
{
	public static void main(String[] args)
	{
		SynStack ss = new SynStack();
		Producer p = new Producer(ss);
		Consumer c = new Consumer(ss);
		
		
		Thread t1 = new Thread(p);
		t1.setName("1號");
		t1.start();
		/*Thread t2 = new Thread(p);
		t2.setName("2號");
		t2.start();*/
				
		Thread t6 = new Thread(c);
		t6.setName("6號");
		t6.start();
		/*Thread t7 = new Thread(c);
		t7.setName("7號");
		t7.start();*/
	}
}

　　上面的代碼只有一個消費者線程和一個生產者線程，程序運行完美，沒有任何錯誤，那為為什么jdk里面強調要用while呢？

這個問題，我之前也向了很久，同事提到了一點，這個程序如果用到多個生產者和消費者的情況，就會出錯，我試了一下，確實會出錯。但是我不能明白為什么就會出錯。

不是有synchronized關鍵字加鎖了嗎？

其實，這里也錯在我對wait方法原理的實際運行效果不是很了解，當我在wait方法的前后都加上輸出提示語句后，我明白了。

一個線程執行了wait方法以后，它不會再繼續執行了，直到被notify喚醒。

那么喚醒以后從何處開始執行？

這是解決這里出錯原因的關鍵。

我們嘗試修改代碼，實現一個生產線程，兩個消費線程。

/*
    生產和消費
*/
package multiThread;

class SynStack 
{
    private char[] data = new char[6];
    private int cnt = 0; //表示數組有效元素的個數
    
    public synchronized void push(char ch)
    {
        if (cnt >= data.length)
        {
            try
            {
                System.out.println("生產線程"+Thread.currentThread().getName()+"准備休眠");
                this.wait();
                System.out.println("生產線程"+Thread.currentThread().getName()+"休眠結束了");
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.notify(); 
        data[cnt] = ch;
        ++cnt;
        System.out.printf("生產線程"+Thread.currentThread().getName()+"正在生產第%d個產品，該產品是: %c\n", cnt, ch);
    }
    
    public synchronized char pop()
    {
        char ch;
        if (cnt <= 0)
        {
            try
            {
                System.out.println("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"准備休眠");
                this.wait();
                System.out.println("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"休眠結束了");
            }
            catch (Exception e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        this.notify();
        ch = data[cnt-1];
        System.out.printf("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"正在消費第%d個產品，該產品是: %c\n", cnt, ch);
        --cnt;
        return ch;        
    }    
}

class Producer implements Runnable
{
    private SynStack ss = null;
    public Producer(SynStack ss)
    {
        this.ss = ss;
    }
    
    public void run()
    {
        char ch;
        for (int i=0; i<10; ++i)
        {
//            try{
//            Thread.sleep(100);
//            }
//            catch (Exception e){            
//            }
                
            ch = (char)('a'+i);
            ss.push(ch);
        }
    }
}

class Consumer implements Runnable
{
    private SynStack ss = null;
    
    public Consumer(SynStack ss)
    {
        this.ss = ss;
    }
    
    public void run()
    {
        for (int i=0; i<10; ++i)
        {
            /*try{
            Thread.sleep(100);
            }
            catch (Exception e){            
            }*/
            
            //System.out.printf("%c\n", ss.pop());
            ss.pop();
        }
    }
}


public class TestPC2
{
    public static void main(String[] args)
    {
        SynStack ss = new SynStack();
        Producer p = new Producer(ss);
        Consumer c = new Consumer(ss);
        
        
        Thread t1 = new Thread(p);
        t1.setName("1號");
        t1.start();
        /*Thread t2 = new Thread(p);
        t2.setName("2號");
        t2.start();*/
                
        Thread t6 = new Thread(c);
        t6.setName("6號");
        t6.start();
        Thread t7 = new Thread(c);
        t7.setName("7號");
        t7.start();
    }
}

上面代碼就是在main函數里增加了一個消費線程。

然后錯誤出現了。

數組越界，為什么會這樣？

問題的關鍵就在於7號消費線程喚醒了6號消費線程，而6號消費線程被喚醒以后，它從哪里開始執行是關鍵！！！！

它會執行

System.out.println("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"休眠結束了");

這行代碼。

不是從pop()方法的開始處執行。

那么這跟使用if方法有什么關系？

因為，7號線程喚醒了6號線程，並執行了以下4行代碼。

		ch = data[cnt-1];
		System.out.printf("消費線程"+Thread.currentThread().getName()+"正在消費第%d個產品，該產品是: %c\n", cnt, ch);
		--cnt;
		return ch;	

7號線程執行完上面的代碼后，cnt就=0了

　　又因為6號線程被喚醒時已經處在if方法體內，它不會再去執行if條件判斷，所以就順序往下執行，這個時候執行

ch = data[cnt-1];
就會出現越界異常。
假如使用while就不會，因為當喚醒了6號線程以后，它依然會去執行循環條件檢測。所以不可能執行下去，保證了程序的安全。