Java多线程中条件判断为啥要用while判断

Java多线程中条件判断

一、使用if判断造成的线程虚假唤醒问题

​ 我们在使用线程时，进行条件判断时，往往会先考虑使用if进行判断,在线程进行等待时就会出现不确定的结果。先来看看两个线程下的操作。

/**
	多线程编程模式
	1、高聚低合前提下，线程操作资源类
	2、判断/干活/通知
	3、防止虚假唤醒
**/
class A {
    private int nums = 0;

    public synchronized void increment() throws InterruptedException {
        //等待条件
        if (nums != 0) {
            //等待
            this.wait();
        }
        nums++;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->=" + nums);
        //通知其它线程,我+1完成了
        this.notifyAll();
    }

    public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
        //等待条件
        if (nums == 0) {
            //等待
            this.wait();
        }
        nums--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->=" + nums);
        //通知其它线程,我-1完成了
        this.notifyAll();
    }
}

public class Test2 {
    public static void main(String[] args) {
        A a = new A();
        new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    a.increment();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "A").start();

        new Thread(() -> {
            try {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    a.decrement();
                }
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }, "B").start();
    }
}

对于两个线程(一个生产，一个消费)时，可以保证正确结果，原因如下图解析：

从上图分析可以看到，每次有线程进行生产或者消费时，另一个线程会进入wait状态，直到生产或者消费完成时通知才进行后续操作。所以，对于两个线程时，使用if进行条件判断可以保证正确结果。

二、为啥要使用while来进行条件判定

使用if判断对于多个线程操作时，结果就不一定了，以四个线程为例，结果如下:

从结果可以得知，nums的结果出现了大于1

原因分析：

​ 在Java程序中，Java语言不能真正的去操纵线程执行，线程实际运行是交由c++去处理的，这是和cpu的时间片算法有关，和操作系统有关。分析见下：

//生产者代码
public synchronized void increment() throws InterruptedException {
  //生产等待条件
  if (nums != 0) {
   //等待
     this.wait();
   }
   nums++;
   System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->=" + nums);
   //通知其它线程,我+1完成了
   this.notifyAll();
}
//消费者代码
public synchronized void decrement() throws InterruptedException {
        //消费等待条件
        if (nums == 0) {
            //等待
            this.wait();
        }
        nums--;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "->=" + nums);
        //通知其它线程,我-1完成了
        this.notifyAll();
    }

所以要使用while来进行条件判断